Адаптивный цифровой частометр с нормированием динамической погрешности

 

е» вива» л итие-1 .хн, е,;„-,<, . ибА и этенг (») 447636

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских оеспубаик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву ¹ (22) Заявлено 30.11.72(21) 1851816/18 10 с присоединением заявки №(23) Приоритет

: Опубликовано 25.10.74)3юллетень М 39 (51) М. Кл.

G 01р 23i10

Гоаударстовниый комитет

Совета Миииотров СССР оо делам изобрвтвиий и открытий (53) УДК 621.317.761 (088. 8) Дата опубликования описания 15.09.75 (72) Автор: изобретения

А. И. Заико (71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им.В. В, Куйбышева (54) АДАПТИВНЫЙ ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР С НОРМИРОВАНИЕМ

ДИНАМИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ

Изобретение относится к электроизме рительной технике и может быть использовано для повышения точности цифровых частотомеров.

Известен адаптивный цифровой частотомер с нормированием динамической по» грешности, содержаший основной и дина» мический счетчики импульсов, входы ко«торых подключены к формируюшему уст ройству через вентили счета, а выходык входам сравнения подекадных сравниваюших устройств, выходами связанных с диодной логической ячейкой, а входами возбуждения - с обшей шиной вентилей делителей частоты, к которой через линию задержки подключены входы сброса динамического счетчика и через вентиль блокировки счетчик временных баз, связанньтй через матричный дешифратор с вентилями делителей частоты и входами

:устаттовки запятых индикаторного табло,, входами индикации подключенного к выходам основного счетчика, с входом старшей декады которого соединен второй вход триггера конца счета,. первым вхо» дом подключенного к счетному входу счетчика временных баз, а выходом - к второму входу триггера начала счета, первый вход которого связан через вентиль пуска с генератором калиброванной частоты и входом первого делителя час» тоты, первый выход - с управляюшими входами вентиля блокировки и вентиля

Ф счета основного счетчика, второй выход10 с управляюшими входами вентиля счета динамического счетчика и вентиля сброса, выход которого соединен с управляюшнм входом вентиля пуска и входами сброса основного счетчика, счетчика временных

15 .баз и делителей частоты.

Такой частотомер не позволяет норми ровать абсолютную динамическую погрешность.

Предлагаемый частотомер отличается

20 от известного тем, что он снабжен блоком декадных вентилей, входы которых подключены к декадным в;ыходам диорной логической ячейки, выходы - к пер»вой клемме переключателя вида запуска, а управляюшие входы - через переклто447636 чатель установки нормируемого значения абсолютной динамической погрешности к выходам установки запятых матричного дешифратора, причем вторая клемма переключателя вида запуска соединена с кнопкой пуска„ а подвижный контакт — с входом вентиля сброса.

Такое выполнение устройства позволяет нормировать абсолютную динамическую погрешность во всем диапазоне измерений. щ

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Частотомер состоит из формируюшего устройства 1; вентилей 2 и 3 счета; основного счетчика 4; блока 5 сравниваюших И устройств; динамического счетчика 6; линии задержки 7; индикаторного табло 8; триг геров начала 9 и конца 10 счета; вентилей пуска 1 1 и блокировки 1 2, генератора

13 калиброванной частоты; делителей 14„ 20

15 и 16 частоты в 10,. 100 и 1000 раз; вентилей 17 20 делителей частоты; матсричного дешифратора 21; счетчика 22 временных баэ; диодной логической ячейки

23; переклю- 25 чателя 25 вида запуска; кнопки 26 пуска вентиля сброса 27 и переключателя установки 28 нормируемого значения абсолютной динамической погрешности.

Устройство работает следуюшим обра- 30 зом.

При ручном запуске переключатель 25 ставится в положение " 1". При нажатии кнопки 26 через вентиль 27, открытый триггер 9, паходяшийся в нулевом состоянии происходит сброс показаний счетчика . 4, делителей частоты 14,15 и 16 и счет чика 22. Одновременно открывается вентиль 11, Первым пришедшим от генератора

13 импульсом перебрасывается триггер 9, который открывает доступ импульсам измеряемой частоты f, „(Ф) через вентиль

3 на счетчик 4 и прекрашает доступ в счетчик 6, закрывая вентиль 2. Одновременно запирается вентиль 27, иск цочая тем самым. сброс и повторный запуск до конца измерения.

В исходном положении счетчик 22 находится в нулевом состоянии и через дешифратор 21 высоким напряжением на шине

"8 поддерживается открытым вентиль 17.

Второй после запуска импульс >, пройдя через вентили 17 и 12, открытый триггером 9, поступает на нулевой вход триггера 10 и счетчик 22. При этом возмож55 ны два случая

1. Если на счетчике 4 записана цифра старшего разряда,: то импульс записи единицы старшего разряда перебросит триггер

lO в состояние "1". С приходом второго импульса триггеры 9 и 10 воэврашаются в исходное положение и счет измеряемой частоты заканчивается. Одновременно втсiрой импульс поступает в счетчик 22, записывая в нем "1", отчего дешифратор 21 выдает высокое напряжение на шину с, за",,жигая на индикаторном табло 8 запятую после младшего разряда.

В результате на счетчике 4 записыва1 ,ется код с участием всех разрядов, фиксируя измеряемую частоту с относительной статической погрешностью 0,0-0,1%, 2, Если в старшем разряде счетчика

4 записан "O, то импульс kg, воздействуя на нулевой вход триггера 10, не перебрасывает его, так как он уже находится в состоянии "0". Поэтому триггер

9 по-прежнему будет держать открытыми вентили 3 и 12 и закрытыми вентили 2 и 27. Однако импульс 10, перебрасывает счетчик 22 и посредством высокого напряжения на шине с открывает вентиль .

18 и закрывает вентиль 17. С вентиля

18 первый импульс поступает уже через

10 импульсов с момента пуска. Десятый импульс тоже поступает на нулевой вход триггера 10,и счетчик 22, Здесь снова возможны два случая:

1) если на счетчике 4 записана цифра старшего разряда, то импульс записи единицы старшего разряда перебрасывает триггер 10 в состояние "1",десятый им:- пульс 1 возврашает в исходное состояние триггеры 9 и 10 и счет измеряемой

1 частоты заканчивается. Одновременно де/ сятый импульс записывает код "10" в счетчике 22 с учетом ранее прошедшего импульса с вентиля 20, ripe этом коде запятая на индикаторном табло 8 засветится перед младшим разрядом Гаким образом, в счетчике 4 опять записывается код с участием всех разрядов;

2) если в старшем разряде счетчика

4 записан "0", то триггер 10, оставаясь в исходном состоянии, не позволит закончиться счету измеряемой частоты, Десятый импульс в этом случае открывает вентиль 19, через который первый ожидаемый импульс проходит через 100

О импульсов после запуска схемы.

При достаточно низкой частоте L (1) процесс параметрической адаптации заканчивается лишь тогда„ когда будут исчерпаны все;делители частоты 14,15 и 16. (Это дает возможность нормировать относительную статическую погрешность в пределах 0,01-0,1%o.

4 47636

Следующий замер вновь производится нажатием кнопки 26.

При адаптивном запуске переключатель

25 ставят в положение "2" и переключателем 28 устанавливают нормируемое значение абсолютной динамической погрешности.

Если переключатель 28 находится в положении fg (определяется по положению подвижного контакта, соединенного с ши ной с матричного дешифратора 21) нормируемое значение абсошотной динамической погрешности равно (4+k) < и ") (.10 — 10 ) Fb где 7 — верхняя граница диапазона

Ь измерений, а К число разрядов после запятой.

Пусть переключатель 28 находится в положении 4". В этом случае процесс параметрической адаптации аналогичен описанному выше и выбор момента времени для следующего измерения начинается в момент окончания предыдущего измерения, когда первым импульсом выбранной временной базы триггер 9 перебрасывается в состояние "0", закрывает вентиль

3 и, открывая вентиль 2, обеспечивает доступ измеряемой частоте в счетчик 6, работающий в динамическом режиме. Одно временно закрывается вентиль 12, прекращая доступ импульсов с шины а в счетчик

22, фиксируя, тем самым, выбранную временную базу, Фак как открытым остается только один из вентилей 17-20 и открывается вентиль 27 для импульсов сброса и пускд с выходов сравнивающих устройств

5, Пусть в результате параметрической адаптации высоким напряжением на шине е открыт вентиль 20. Этим же напряжением открыт вентиль ИЗ декадных вентилей 24. По шине а будут протекать импуJIbcbl TolIbKo выбранной временной базы. Второй импульс выбранной временной базы по шине в поступает на входы возбуждения сравнивающих устройств 5.

При этом возможны четыре случая.

1. К моменту прихода второго импульса временной базы в трех и. четырех де.кадах счетчиков 4 и 6 оказываются за- писанными в двоичном коде одинаковые цифры, При этом сигналы на выходах блока 5 сравнивающих устройств будут от сутствоввть и следующий замер произведен не будет, а прошедший через линию задержки 7 второй импульс временной базы сбросит счетчик 6 на "0", после чего он вновь будет заполняться измеряемой частотой.

2. К моменту прихода второго импульса временной базы цифры в четырех дека35

60 дах счетчиков 4 и 6 будут совпадать, а в трех декадах отличаться хотя бы на единицу. Тогда сигнал с выхода сравнивающего устройства третьей декады,, пройдя через переключатель 25, открытые вентили В3 и 27, сбрасывает показания счетчика 4, делителей частоты 14,15 и 16, счетчика 22 на нуль, открыв по шине вентиль 17, и открывает вентель 11. Первый же импульс частоты запускает

0 схему для следующего измерения, а второй, пройдя вентиль 17, сбрасывает показание счетчика 6 на "0".

3. Если, наоборот, цифры в трех декадах счетчиков 4 и 6 будут совпадать, а в четырех отличаться минимум на единицу, т.е. частота изменилась на величину, боль шую нормируемой и устанавливаемой пер ключателем 28, то выходной сигнал со сравнивающего устройства четвертой декады, пройдя через соответствующий диод ячейки 23 на вентиль ВЗ, запускает схему.

4. Если цифры и на трех и нв четырех декадах будут отличаться, то это также приведет к запуску схемы.

Аналогично работает адаптивный цифрсьвой частотомер на других поддиапазонах при любом положении переключателя 28.

Предмет изобретения

Адаптивный цифровой частотомер с нормированием динамической погрешности, содержащий основной и динамический счетчики импульсов, входы которых подключены к формирующему устройству через вентили счета, а выходы - к входам сравнения по; декадных сравнивающих устройств, выхс дами связанных с диодной логической ячей« кой, а входами возбуждения - с обшей шиной вентилей делителей частоты, к которой через линию задержки подключены

,входы сброса динамического счетчика и через вентиль блокировки счетчик временных бвз, связанный через матричный дешифратор с вентилями делителей частоты и входами установки запятых индикаторного табло, входами индикации подключенного к выходам основного счетчика, с входом старшей декады которого соединен второ вход .триггера конца счета, первым входом подключенного к счетному входу счетчика временных баз, а выходо,; - к второму входу триггера начала счета, первый вход которого связан через вентиль пуска с генератором калиброванной частоты и входом первого делителя частоты, 447636 первый выход» с управляюшими входами вентиля блокировки и вентиля счета основного счетчика, второй выход - с управляюшими входами вентиля счета динамического счетчика и вентиля сброса, выход которого соединен с управляюшим входом вентиля пуска и входами сброса основного счетчика, счетчика временных баз и делителей частоты, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью нормирования абсолютной динамической погрешности во всем диапазоне измерений, он снабжен блоком декадных вентилей, входы которых подключены к декадным выходам дж>дной логической ячейки, выходы - к первой клемме переключателя вида запуска, а управ5 ляюшие входы — через переключатель установки нормируемого значения абсолютной динамической погрешности к выходам установки запятых матричного дешифратора, причем вторая клемма переключателя вида

10 запуска соединена с кнопкой пуска, а подвижный контакт - с входом вентиля сброса.