Способ счетно-цифрового измерения частоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

287192

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 12 1 1/.1969 (№ 1328141/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 21е, 36/03

83d, 5/00

42m5, 3/00

МПК G 01г 23/10

G 01г 11/00

УДК 621.317.361:621.317..79(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

CCCP

Опубликовано 19.XI.1970. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 16.П.1971

Автор изобретения

В. А. Пушняк

Заявитель

СПОСОБ СЧЕТНО-ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для исключения избыточности информации при заданной погрешности измерения при измерении частоты.

Известен способ счетно-цифрового измерения частоты, основанный на сравнении длительности периода измеряемой частоты с длительности эталонных периодов и подсчете числа колебаний измеряемой частоты за эталонный оптимально выбираемый промежуток времени.

Однако известный способ характеризуется пониженными точностью и быстродействием процесса измерения.

По предлагаемому способу включают сигналом, образующимся при сравнении периода измеряемой частоты с эталонным периодом, имеющим длительность одного порядка с периодом измеряемой частоты, один из дискретного ряда эталонных промежутков измерения, связанного однозначно с дискретным рядом эталонных периодов.

Предложенный способ позволяет повысить точность и быстродействие процесса измерения частоты.

Устройство состоит из входного формирователя 1; вентилей 2, 8; счетчика 4 импульсов с цифровым отсчетом; триггеров 5 — 11; схем совпадения типа «И» 12 — Iб; кварцевого генератора 17; декадных делителей 18 — 25 эталонных частот и интервалов времени узла 2б управления; схемы 27 сброса; блока 28 автоматики; ключей 29 — 88 выбора положения запятой; резисторов 34 44; диодов 4549; конден10 саторов 50 — 54.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы измеряемой частоты поступают на вход триггера 5. Первый сигнал (начало периода) по первому входу перебрасывает триг15 rep 5 и обеспечивает разрешающий потенциал на первые входы схем 12 — Iб и запрещающий потенциал по первому входу узла 2б управления. При перебросе сигнал с триггера 5 обеспечивает переброс триггера б, в результате че20 ro открывается вентиль 2 и начинается отсчет эталонных интервалов и, кроме этого, обеспечивается запрет первого входа — триггера 5.

Второй сигнал (конец периода) с выхода формирователя 1 перебрасывает триггер 5 в на25 чальное состояние, в результате чего со схем

12 — Iб снимается разрешающий потенциал.

Дальнейшее поступление сигналов на входы триггера 5 не может изменить его состояния.

В течение периода измеряемой частоты на

30 вторые входы схем 12 — Iб поступают сигналы

На чертеже показана блок-схема возможного варианта устройства для осуществления предлагаемого способа при измерении частоты.

2Ц7192

45 эталонных периодов с декадных делителей

21 — 25.

Если, например, измерения частоты необходимо производить с погрешностью дискретности 0,1 — 0,01О/о при входной измеряемой частоте 1100 ги и частоте кварцевого генератора

1 Мгц, то операции осуществляются в следующей последовательности.

При подаче разрешения на схемы 12 — 1б на вход схемы 12 с выхода вентиля 2 поступают сигналы с периодом 1 лксек не позднее, чем через 1 мксек, и опрокидывают триггер 7, который разрешает выход сигналов с выхода декады 21 с эталонным периодом 0,01 сек на первый вход узла 2б управления и открывает ключ 29, замыкающий цепь связаыной с ним запятой и единицы измерения в первом разряде.

Поскольку разрешение на схемы 12 — 1б длится 1/1100 сек (909 яксек), то за это время выходные сигналы сначала с декадного делителя 18 через 10 яксек, а затем с делителя 19 через 100 яксек опрокинут соответственно сначала триггер 8, а затем триггер 9. При этом при перебросе триггера 8 запрещается первый вход триггера 7 (через резистор 84), а триггер 7 возвращается в исходное состояние, в результате чего запрещается выход декадного делителя 21, на первый вход узла 2б управления и закрывается ключ 29. Одновременно с этим, поскольку перебросился триггер 8, разрешается выход сигналов делителя 22 с периодом 0,1 сек на первый вход узла 2б и открывается ключ 80, замыкающий цепи единицы измерения и запя той во втором разряде.

Аналогично происходит переключение и при перебросе триггера 9, при котором обеспечивается возврат в исходное состояние триггера 8, а значит, запрет выхода декадного делителя 22 (период 0,1 сек) и запирание ключа 80 и запрет триггера 8.

При перебросе триггера 9 разрешается выход сигналов с делителя 28 с эталонным периодом 1 сек и открывается ключ 81.

На этом процессе выбора эталонного времени измерения заканчивается, так как на вход триггера 10 сигналы могут поступить че5

4 рез схему 15 с делителя 22 только через время

1000 мксек. Так как разрешение на схемы 12—

1б поступает только на время 909 лксек, то процесс заканчивается раньше.

По окончании процесса выбора эталонного времени измерения: а) с первого входа узла 2б снимается запрет (через резистор 88) от триггера 5; б) триггер 9 остается в состоянии, обеспечивающем подключение эталонного времени измерения длительностью 1 сек к первому входу узла 2б, чем обеспечивается отсчет 1100+-1 ги, т. е. 01, но не выше 001 /о, в) делители 18 — 25 приводятся схемой 27 сброса в состояние девяток с целью исключения «мертвого» времени; установка делителей

18 — 25 в девятки обеспечивает начало измерения по истечении не более 1 лксек; г) вентиль 2 открыт триггером б; д) ключ 81 открыт, что обеспечивает замыкание цепей соответствующей запятой и единицы измерения, После измерения блок 28 автоматики приводит в исходное состояние (сброс в нуль) триггеры 5 — 11, узел 2б управления, счетчик 4 импульсов, делители 18 — 25. В результате сброса вентиль 2 закрывается, с первого входа триггера 5 снимается запрет, и процесс измерения повторяется.

Предмет изобретения

Способ счетно-цифрового измерения часто ты, основанный на сравнении длительности периода измеряемой частоты с длительностями эталонных периодов и подсчете числа колебаний измеряемой частоты за эталонный, оптимально выбираемый промежуток времени, отличаюи(ийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия процесса измерения, включают сигналом, образующимся при сравнении периода измеряемой частоты с эталонным периодом, имеющим длительность одного порядка с периодом измеряемой частоты, один из дискретного ряда эталонных промежутков измерения, связанного однозначно с дискретным рядом эталонных периодов.

287192

Составитель В. М. Лившиц

Техред A. А. Камышникова Корректор Л. А. Царькова

Редактор С. И. Хейфиц

Типогоафия, пр. Сапунова, 2

Изд, № 108 Заказ 183/2 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5