Цифровой частотомер мгновенных значений

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в приводах металлорежущих станков. Цель изобретения - расширение диапазона измерения. Цель достигается введением в привод регистра сдвига и второго вычитающего счетчика, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s 6 01 R 23/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ИБДКРТг-ЯА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818445/24 (22) 14.03.90 (46) 23.12.92. Бюл. N 47 (71) Рязанское специальное конструкторское бюро станкостроения (72) В;И,Паршин, И.В.Корнеев и А.В.стрижко (56) Авторское свидетельство СССР

N 1038882, кл. G. 01 R 23/10, 1982 (прототип), Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля, регистрации и измерения частоты, когда предьявлены всысоктие требования к быстродействию при широком рабочем диапазоне частотомера в системах регулирования частоты, Известен преобразователь частоты следования импульсов в код, содержащий счетчики, формирователь, последовательно соединенные генератор образцовой частоты и ключ элементов совпадения, потенциальные входы которых подключены к разрядам первого счетчика, импульсные — к разрядам второго и третьего счетчиков и последовательно соединенные блок управления, второй ключ, элемент ИЛИ; триггер, третий ключ и элемент задержки, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, а вход три гера подключен к выходу второй группы элементов совпадения. Этот преобразователь имеет узкий диапазон измерения.

Известен также цифровой частотомер мгновенных значений. содержащий формирователь входного сигнала, выход которого

5U. 1783451 А1

2 (54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию"и может быть использовано в приводах металлорежущих станков. Цель изобретения —. расширение дйапазона измерения, Цель достигается введением в привод регистра сдвига и второго вычитающего счетчика, 1 ил. соединен с установцосчь йсым Модема вычитающего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом преобразователя код— частоты, выполненного в виде последоеатепьно соединенных эталонного "генератора импульсов и двух управляемых делителей частоты, информационные входы которых соединены соответственно с разрядными выходами вычитающегосчетчика, информацйогнный вход старшего разряда каждого управляемого делителя частоты преобразо- Q() вателя код — частота соединен с источником р логической единицы. Существенным недо- д сгатком известного частотомера является узкий диапазон измерения.

Цель изобретения — расширение диапазойа измерения, Поставленная цельдостнгается тем, что )» известный цифровой частотомер мгновен- а н ых значений, содержащий форм иро вател ь входных импульсов, подключенный входом к входу цифрового частотомера мгновенных значений, а выходом — к входам сброса первого и второго управляемых делителей частоты и установочному входу первого вычитающего счетчика, эталонный генера1783451

15

55 тор, соединенный выходом с тактовым входом первого )правляющего делителя частоты, подключенного прямым выходом к тактовому входу второго управляемого делителя частоты, прямой выход которого соединен со счетным входом первого вычитающего счетчика, снабжен регистром сдвига и вторым вычитающим счетчиком, соединенным установочным входом с выходом формирователя входных импульсов, счетным входом — с йрямым вйходом первого управляемого делителя частоты, а выходом переноса — c последовательным входом регистра сдвига,. вход параллельной загрузки которого подключен к выходу формирователя .входных импульсов, а выход — к информационным входам первого и второго управляемых делителей частоты, выход первого вычитающего счетчика является выходом цифрового частотомера мгновенных зйачений, На чертеже представлена структурная с хема частотомера

Цифровой частотомер мгновенных значений содержит формирователь Гвходных импульсов, регистр 2 сдвига; управляемые делители 3 и 4 частоты, вычита!ощйе счетчики 5 и 6, эталонный генератор 7, Блоки 3, 4, 7 образуют преобразователь 8 код — частота. Измеряемая частота f» подается на вход формирователя 1 входных импульсов, выход которого подключен к установочным входам SR регистра 2 сдвига. входам S сброса управляемых делителей 3 и 4 частоты, установочным входам SR вычитающих счетчиков 5 и 6.

Выход OP регистра 2 сдвига соединен с информационными входами IPn управляемых делителей 3 и 4 частоты. Тактовый вход

С уйравляемого делителя 3 частоты подключен к выходу эталонного генератора 7, Прямой выход 0 делителя 3 частоты в свою оЧередь соединен с тактовым входом С управляемого делителя 4 частоты и счетным входом — 1 вычитающего счетчика 6, выход

< <0 переноса которого заведен на последовательный вход С! регистра сдвига, Прямой выход С! управляемого делителя 4 частоты подключен к счетному входу-1 вычитающего счетчика 5. Коды мгновенных значений частоты f» формируются на выходе вычитающего счетчика 5, Работает цифровой частотомер мгновенных значений следующим образом.

По началу каждого периода частоты 4х формирователь 1 вь1дает короткий импульс на установочные входь! SR регистра 2 сдвига. входы сброса 5 управляемых делителей

3 и 4 частоты, установочные входы SR вычитающих счетчиков 3 и 4 частоты, установочные входы SR вычитающих счетчиков 5 и б, в результате чего во все разряды счетчиков

5 и 6 запишутся единицы, управляемые делители 3 и 4 частоты сбросятся в нулевое состояние, а в старший разряд регистра 2 сдвига запишется единица. С выхода регистра 2 сдвига записанная единица подается в нулевой разряд информационного входа

IPn управляемого делителя 3 частоты и в первый разряд информационного входа !Рп делителя 4 частоты, При таком сочетании входных сигналов на информационных входах управляемых делителей 3 и 4 частота с эталонного генератора 7 проходит через делитель 3 частоты без деления, а на делителе

4 — делится на два.

В вычитающие счетчики 5 и 6 были записаны единицы и по мере поступления импульсов на тактовые входы С их содержимое начнет уменьшаться. Первым обнулится вычитающий счетчик 6, В момент обнуления счетчика 6 сигнал с его выхода = О переноса произведет по последовательному входу

С1 сдвиг единицы е следующий разряд регистра 2 сдвига, при этом содержимое вычитающего счетчика 5 уменьшится в 2 раза, После обнуления, вычитающего счетчика следующий импульс по счетному входу—

1 вновь переведет его в единичное состояние и описанный цикл повторится, но период времени появления сигнала с выхода О переноса счетчика 6 возрастает в два раза; т.к. частота на выходе Q управляемого делителя 3 частоты со сдвигом единицы уменьшилась в два раза, Циклы сдвигов единицы в регистре 2 сдвига будут повторяться до тех пор, пока не придет следующий импульс с формирователя 1. При этом на выходе OP вычитающего счетчика 5 сформируется код N измеряемой частоты согласно выражению:

N = Nmax F1T1 Р2Т2,. Fntn

В этом выражении

Nmax = 2 — 1 (2)

1о

Fn (3}

22п

Tn= т2", (4} где п = О, 1, 2, ..., k — коэффициенты деления управляемых делителей частоты, !

< — число разрядов регистра 2 сдвига, Fn — частота на выходе делителя 4 частоты при различных коэффициентах деления;

f — частота эталонного генератора; т — период следования импульсов эталонного генератора;

1П вЂ” интервал времени между сигналом на выходе Б 0 переноса счетчика 6 и следу1783451 ющим импульсом на выходе формирова геля

1.

С учетом (7), (3). (4) выражение (1) имеет вид

Составитель В.Паршин

Редактор Т.Шагова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор ММаксимишинец

Заказ 45 3 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

k+1 o o

1<

N=2 -1 — > — r- — — ь

«02п 2п

Аналогичным ооразом получается выражение для период 1 измеряемой частоты:

Т = (2"+ — 1) ), т2" + тп

10 п=О

С учетом того, что при и = k, tn =

= 0 2» 1 и выражение для рабочего

k+1 диапазона р частотомера имеет вид;

Р 1 п х 22к

15 т

Таким образом, использование в известном цифровом частотомере мгновенных значений регистра сдвига и дополнительного. счетчика позволяет в значительной мере 20 расширить | ra рабочий диапазон.

Формула изобретения

Цифровой частотомер мгновенных значений, содержащий формирователь вход- 25 ных импульсов, подключенный входом к входу цифрового частотомера мгновенных значений, а выходом — к входам сброса первого и второго управляемых делителей частоты и установочному входу первого вычитающего счетчика, эталонный генератор, соединенный выходом с тактовым входом первого управляемого делителя частоты, подключенного прямым выходом к тактовому входу второго управляемого делителя частоты, прямой выход которого соединен со счетным входом первого вычитающего счетчика, о т л и ч э ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, введены регистр сдвига и второй вь1читающий счетчик, совдиненный установочным входом с выходом формирователя входных импульсов, счетным входом — с прямым выходом первого управляемого делителя частоты, а выходом переноса — с последовательным входом регистра сдвига, вход параллельной загрузки которого подключен к выходу формирователя входных импульсов, а выход- к информационным входам первого и второго управляемых делителей частоты, выход первого вычитающего счетчика является выходом цифрового частотомера мгновенных значений.