Цифровой инфранизкочастотный периодомер

 

>i) 473984

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.02.74 (21) 1995443/18-10 (51) М. Кл. G 04f 11/08 с присоединением заявки №

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень № 22

Д,ата опубликования описания 02.12.75 (53) УДК 621.317.761 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

P. М. Гайдучок и H. В. Кирианаки

Львовский политехнический институт (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНЪ|Й ПЕРИОДОМЕР

ГосУдарственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Известный цифровой инфранизкочастотный периодомер, содержащий счетный триггер, вход которого через схему сравнения соединен с устройством управления, а выход через ключ — с генератором образцовой частоты и счетчиком импульсов, характеризуется низкой точностью измерения при действии помех.

Недостатками известного периодомера яв- 1о ляются низкие точность измерений и помехоустойчивость.

Для повышения точности измерений и помехоустойчивости предлагаемый периодомер снабжен цифра-аналоговым преобразовате- 15 лем, дополнительным счетчиком импульсов, двумя группами схем совпадения, триггером, управляемым у множителем частоты, делителем частоты и дополнительным ключом, входы которого соединены соответственно с вы- 20 ходами схемы сравнения и устройства управления, а выход подключен к входу дополнительного счетчика и к одному из входов триггера, выход которого через последовательно соединенные ключ, управляемый умпожитель 25 частоты и делитель частоты соединен с входом счетчика импульсов, причем выход дополнительного счетчика импульсов подключен к входу счетного триггера, один выход которого соединен с первыми входами первой 30 группы схем совпадения и с вторым входом триггера, второй — с первыми входами второй группы схем совпадения, при этом единичные и нулевые выходы разрядных триггеров дополнительного счетчика импульсов подключены к вторым входам групп схем совпадения, выходы которых соединены с вторым входом управляемого умножителя частоты, а один из входов схемы сравнения через цифро-аналоговый преобразователь подключен к единичным выходам разрядных триггеров дополнительного счетчика импульсов.

На чертеже показана блок-схема описываемого периодомера, состоящего из схемы сравнения 1, цифро-аналогового преобразователя 2, делителя 3 частоты, счетчика 4 импульсов, двух групп схем совпадения 5 и 6, дополнительного ключа 7, Дополнительного счетчика

8 импульсов, счетного триггера 9, управляемого умножптеля 10 частоты, устройства управления 11, триггера 12, ключа 13, генератора 14 образцовой частоты.

Периодомер работает следующим образом.

До начала измерения. дополнительный счетчик 8 находится в нулевом исходном состоянии, при котором цпфро-аналоговый преобразователь 2 выдает на схему сравнения 1 определенный отрицательный потенциал Uo.

Счетный триггер 9 в исходном состоянии удерживает открытой первую группу схем сов473984 падения 5, а ключ 13 закрыт сигналом триггера 12.

Новый цикл измерения начинается по сигналу устройства управления 11, который открывает дополнительный ключ 7. При переходе напряжения измеряемого периода Т,. через значение, равное начальному потенциалу U< на выходе цифро-аналогового преобразователя 2, срабатывает схема сравнения 1, которая через открытый ключ 7 запишет единицу в счетчик 8 и включит триггер 12, а следовательно, откроет ключ 13. Поэтому на вход счетчика 4 будут поступать импульсы генератора 14 через управляемый умножитель 10 и делитель 3. Коэффициент умножения умножителя 10, равно как и потенциал на выходе цифро-аналогового преобразователя 2, определяется числом в счетчике 8. С увеличением числа, записанного в счетчике 8, увеличивается на ЛU значение потенциала на выходе цифро-аналогового преобразователя 2, а также увеличивается на единицу коэфф ициент умножения частоты, который управляет умножителем 10 через открытую первую группу схем совпадения. Каждый раз, когда увеличивается на ЬУ напряжение цифро-аналогового преобразователя на входе схемы сравнения 1, последняя формирует срез импульса на своем выходе, а каждый раз, когда напряжение измеряемого периода Т,. вновь достигает нового уровня срабатывания U;, схема сравнения формирует фронт выходного импульса.

Этим фронтом увеличивается число в счетчике 8.

Такой процесс продолжается до тех пор, пока число в счетчике 8 не достигнет максимального значения N =2" — 1, где n — количество его двоичных разрядов. После прихода 2" импульсов на выходе счетчика 8 появится импульс переполнения, а сам счетчик обнуляется. Импульс переключит счетный триггер 9, который запирает первую и отпирает вторую группу схем совпадения 5 и б соответственно. Вследствие этого коэффициент умножения умножителя 10 остается равным 2 — 1, а на выходе цифро-аналогового преобразователя устанавливается начальное напряжение Uo. В таком состоянии схема остается до момента времени, когда, возрастая, напряжение исследуемого сигнала не пройдет через уровень U<. В этот момент вновь сработает схема сравнения 1, и работа периодомера повторится сначала с той лишь разницей, что на этом этапе коэффициент умножения будет уменьшаться на единицу при каждом срабатывании схемы сравнения от значения 2" — 1 до нуля. Это будет выполняться благодаря открытой второй группе схем совпадения б, через которую на умножитель 10 подается обратный код числа счетчика 8.

При новом переполнении счетчика 8 счетный триггер 9 возвратится в исходное состояние, что приведет к включению триггера 12, а следовательно, ключ 13 закроется. Поступление импульсов генератора 14 через умножитель 10 и делитель 13 па вход счетчика 4 прекращается, H цикл измерения заканчивается. Коэффициент деления частоты делителем 3 постоянный и равный 2" — 1, В результате измерения в счетчике 4 буде" записано число равное

2" — 1

N: 77 N. 2" — 1

i =-1 где М, — число, равное длительности периода на уровне напряжения !

U = — U, +id U.

Такое усреднение результата измерения периода Т„на многих уровнях напряжения У, значительно уменьшит погрешность от дейст20 вия помех и выполняется с тем >ке быстродействием.

Предлагаемый периодомер в отличие от известных устройств работает без сбоев прп значительном уровне помех и негладком и 25 следуемом сигнале.

Предмет изобретения

30 Цифровой инфранизкочастотный периодомер, содержащий счетчик импульсов, клю, генератор образцовой частоты, схему сравнения, счетный триггер и устройство управления, отличающийся тем, что, с целью по35 вышения точности измерений и помехоустойчивости, он снабжен цифро-аналоговым преобразователем, дополнительным счетчиком импульсов, двумя группами схем совпадения, триггером, управляемым умножителем часто40 ты, делителем частоты и дополнительным ключом, входы которого соединены соответственно с выходами схемы сравнения и устройства управления, а выход подключен к входу дополнительного счетчика и к одному из

45 входов триггера, выход которого через последовательно соединенные ключ, управляемый умножитель частоты и делитель частоты соединен с входом счетчика импульсов, причем выход дополнительного счетчика импульсов

50 подключен к входу счетного триггера, один выход которого соединен с первыми входами первой группы схем совпадения и с вторым входом триггера, второй — с первыми входами второй группы схем совпадения, при этом

55 вторые и третьи выходы дополнительного счетчика импульсов подключены к вторым входам группы схем совпадения, выходы которых соединены с вторым входом управляемого умножителя частоты, а один из входов

60 схемы сравнения через цифро-аналоговый преобразователь подключен к первым выходам дополнительного счетчика импульсов.

473984

Корректор О. Тюрина

Редактор С. Хейфиц

Заказ 2421!15 Изд. X 1552 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Степанов

Техред Л. Казачкова !