Устройство для измерения отношений двух частот

 

пи 5355I9

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.02.74 (21) 1999731/21 (51) М. Кл.- G 01R 23/00 с присоединением заявки №

Государстееиный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 16.02.77

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 621.317.76 (088.8) и открытий (72) Автор изобретения

В. П. Меньшиков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ

ДВУХ ЧАСТОТ

Изобретение относится к измерительной технике.

Известно устройство для измерения отношения двух частот, содержащее измерительный и эталонный каналы, состоящие из последовательно соединенных формирователя входного сигнала, триггера, управляющего преобразователем время-напряжение, состоящим из последовательно соединенных генератора тока, ключа, запоминающей емкости, а также блок сравнения, который подключен к выходу преобразователя время-напряжение эталонного канала, формирователь выходного временного интервала и блок управления (1).

Однако указанное устройство имеет небольшой диапазон измерения.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения.

Для этого предлагаемое устройство снабжено ключом, дополнительным управляемым генератором тока, который подключен к выходу преобразователя время-напряжение измерительного канала и через ключ — к запоминающей емкости эталонного канала, причем указанный ключ двумя другими входами подключен к соответствующим выходам триггеров измерительного и эталонного каналов, а второй выход ключа — к формирователю выходного временного интервала, выход которого подключен к другому входу преобразавателя время-напряжение измерительного канала, а вход через блок сравнения — к запоминающей емкости преобразователя время-напряжение эталонного канала.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит формирователь 1, триггер 2, преобразователь 3, управляемый генератор 4 тока, ключ 5, формирователь 6, 1О триггер 7, ключ 8, генератор 9 тока, запоминающую емкость 10, сравнивающее устройство 11, опорный источник 12, формирователь

13, блок 14 управления. Триггеры 2 и 7 связаны с ключом 5, который имеет связь с формирователем 13, запоминающая емкость 10 имеет связи с опорным источником 12, а элемент памяти преобразователя 3 связан с формирователем 13.

В исходном состоянии напряжение на запо20 минающей емкости 10 равно U", источника

12, напряжение на выходе преобразователя 3 отсутствует. При нажатии кнопки «Пуск» блок управления подготавливает к работе формирователи 1, 6 (и триггеры). B момент перехода

25 через нуль напряжения на входе эталонного канала формирователь б запускает триггер 7, ключ 8, который подключает генератор 9 к запоминающей емкости 10. С приходом через интервал времени следующего запускающего

ЗО импульса триггер 7 опрокидывается в исход535519 ное состояние (и при необходимости блокируется), закрывая ключ 8, на емкости 10 фиксируется напряжение U"«+ U«. Блоки 6, 7, 8, 9 и 10 преобразуют период Т«опорной частоты в пропорциональное напряжение U«.

При переходе через нуль входного напряжения измерительного канала формирователь

1 вырабатывает запускающий импульс и через триггер 2 запускает преобразователь 3, который вырабатывает пилообразное напряжение U„, пропорциональное периоду Т„входной частоты f; с приходом следующего импульса с формирователя 1 триггер 2 возвращается в исходное состояние (и при необходимости блокируется), преобразователь 3 прекращает вырабатывать напряжение, запоминает его. В момент возвращения триггеров в исходное состояние запускается ключ 5 и формирователь 13. С запуском формирователя 13 формируется передний фронт выходного импульса.

Задний фронт формируется следующим образом.

С запуском ключа 5 генератор 4 тока с током 1„, пропорциональным U„, т, е. I„„ U T„, подключается к запоминающей емкости 10, начинается ее разряд (перезаряд) с уровня U"оп+ 11оп до уровня Уо ; когда напряжение на емкости 10 сравняется с напряжением U", сравнивающее устройство 11 возвращает формирователь 13 в исходное состояние, одновременно формируется задний фронт выходного импульса и снимается напряжение с выхода преобразователя 3 и емкость

10 разряжается до уровня U"oo, Определим длительность выходного импульса tt при нулевых начальных условиях (U",„ может быть равным нулю) .

Напряжение на запоминающей емкости 10 примем равным U,„„. Ток разряда 1 с Т„.

Время разряда емкости 10 определим из выражения

f оп — 1х 1

С о так как T„const (генератор тока), то

1, 1оп—

С (2) откуда

/ = " = " = .С=КС, (3)

1х 1х foo ,де К вЂ” коэффициент пропорциональности входных частот, С вЂ” емкость конденсатора 10.

Время формирования выходного импульса складывается из времени преобразования периода входных частот в соответствующие напряжения времени разряда запоминающей емкости 10 и времени снятия напряжения с блоков 3 и 10.

Аналогичная схема может быть использована для измерения фазы q> г

10 Так как =2

Т где t — временной сдвиг между двумя сдвинутыми по фазе напряжениями, то подставив вместо Т«в выражение (3)

t с q, можно определить сдвиг фаз, для этого триггер 2 связывают с триггером 7 дополнительной связью, которая с запуском триггера 2 запускает триггер 7, но возвращает триг20 гер 7 формирователь 6.

Формула изобретения

25 Устройство для измерения отношения двух частот, содержащее измерительный и эталонный каналы, состоящие из последовательно соединенных формирователя входного сигнала, триггера, управляющего преобразователем

30 время-напряжение, состоящим из последовательно соединенных генератора тока, ключа, запоминающей емкости, а также блок сравнения, который подключен к выходу преобразователя время-напряжение эталонного канала, 35 формирователь выходного временного интервала и блок управления, о тли чаю щ ее с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, оно снабжено ключом, дополнительным управляемым генератором тока, который

40 подключен к выходу преобразователя времянапряжение измерительного канала и через ключ — к запоминающей емкости эталонного канала, причем указанный ключ двумя другими входами подключен к соответствующим

45 выходам триггеров измерительного и эталонного каналов, а второй выход ключа — к формирователю выходного временного интервала, выход которого подключен к другому входу преобразователя время-напряжение измери50 тельного канала, а вход через блок сравнения — к запоминающей емкости преобразователя время-напряжение эталонного канала.

Источник информации, принятый во внима55 ние при экспертизе:

1. Авт. св. СССР Мо 287193, М. Кл. G 01M

25/00, 21,04;69, прототип.

535519

Buxom имп

Составитель В. Лякишев

Редактор Н. Каменская Техред Е. Петрова

Корректор Л. Котова типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 450/8 Изд. № 1852 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5