Цифровой частотомер

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Союз Советских

Социалистических

Республик

«1 11 566 195 (22) Заявлено 04.04.74 (21) 2011871/21 (51) M. Кл,а (» 01 Р 23/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.07,77,Бюллетень № 27 (46) Дата опубликования описания 23.08.77

Государственный комитет

Соввта Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317.,761 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Е. Тырса и В. В. Дюняшев (71) Заявитель

Харьковский институт радиоэлектроники (54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

Изобретение. относится к информационноизмерительной технике и может быть использовано для измерения среднего значения частоты, Известен цифровый частотомер, содержащий генератор стандартной частоты, формирователи импульсов стандартной и измеряемой частот, триггер, импульсно-, потенциальный ключ и счетчики (Ц, Частота таким частотомером измеряется подсчетом 10 числа периодов иэмеояемого сигнала за фиксированный временной интервал, Относительная погрешность измерения при постоянной величине интервала для всех частот измеряемого диапазона различна. Для 1а устранения этого недостатка применяется автоматический выбор длительности временного интервала в соответствии со значением измеряемой частоты, Устройства, реализуюшие такой принцип измерения, имеют слож- р0 ную структуру, а их погрешность значительна.

Известен также цифровой частотомер, содержащий последовательно соединенные генератор стандартной частоты, формирователь

2 о импульсов стандартной частоты, элемент падения, триггер, первый импульсно-потенциальный ключ, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов стандартной частоты, а выход - с входом первого счетчика, а также формирователь импульсов измеряемой частоты, выход которого соединен со вторым входом элемента совпадения и с входом второго импульсно-: потенциального ключа, второй вход которо- го соединен с выходом триггера, а выходсо входом второго счетчика, выход элемента совпадения . через третий счетчик соединен также со вторым входом тригге ра (2J

Частота известным . частотомером изме-. ряется за интервал времени между двумя совпадениями импульсов стандартной и из» меряемой частот и имеет большую точность за одинаковое время измерения. Однако точность измерения частоты при постоянной длительности импульсов и емкости третьего счетчика зависит от значения измеряемой частоты и уменьшается с увеличением пос ледней.

566 195 (3) с,х,Оля повышения точности измерения в предлагаемый цифровой,: частотомер, содержаший последовательно соединенные генератор стандартной частоты, формирователь импульсов стандартной частоты, элемент совпадения, триггер, первый импульснопотенциальный ключ, второй вход которого соединен с выходом формирователя импуль-, сов стандартной частоты, а выход - c входом первого счетчика, а также формирова- 1о тель импульсов измеряемой частоты, выход которого соединен со вторым входом элемен- та совпадения и с входом второго импульсно-потенциального 1ключа, второй вход которого соединен с выходом триггера, а вы- 35 ход- со входом второго начетчика, введен третий импульсно-потенциальный ключ, первый вход которого подсоединен к выходу элемента совпадения, а второй его выходк выходу первого счетчика, а выход третье- 20 го импульсно-потенциального ключа — ко вто рому входу триггера.

На чертеже показана структурная схема цифрового частотомера.

Час1- - еф содержит генератор, 1 стан- 25 дартной . астоты, формирователь 2 импульсов стандартной частоты, формирователь 3 импульсов измеряемой частоты,,элемент

4 совпадения, импульсно-потенциальные ключи 5 и 6, триггер 7, первый счетчик 8, ЗО второй счетчик 9, импульсно-потенциальный ключ 10.

Работа устройства происходит следующим образом.

Синусоидальное напряжение генератора

1 .стандартной частоты f преобразуется формирователем 2 импульсов стандартной частоты в последовательность импульсов длительностью Е с периодом повторения

Т- = — . Формирователь 3 импульсов изме» 4О

С ряемой частоты преобразует напряженйе . измеряемой частоты ;, в послвдовательнос ь импульсов с периодом следования T =— õ и той же длительностью t . Эти последовательности поступают на элемент 4 сов- 45 падения и на импульсно-потенциальные ключи 5 и 6. После первого совпадения импульс с элемента 4 совпадения поступает на вход установки единицы триггера 7, который опрокидывается и открывает импульсно-потенциальные ключи 5 и 6, Импульсы стандартной и измеряемой частот следом. вания поступают соответственно на первый и второй счетчики 8 и 9.

Среднее время между совпадениями определяется величиной

Значение относительной погрешности иэ мерения за это время равно

2т х х, . 4 2 (2) х с,х х

Наименьшей частоте измеряемого диапазона соответствует наибольшая, величина

Т „., и наименьшая! (—.х-"-.- ) мин.

Значению Т соответствует величина

dхмаис импульсов стандартной частоты, зарегистрированных первым счетчиком 8, Чтобы для любой частоты, большей Г„„„, обеспечить погрешность измерения, не боль

fì„„ fñ 2 допустить вторичного перебрасывания триггера 7 .до подсчета первым счетчиком 8

/М- f/ импульсов. Это осуществляется импульсно-потенциальным ключом 10, который открывается потенциалом с соответствуюших разрядов первого счетчика 8, при этом импульс совпадения перебрасывает триггер 7, закрывая импульсно-нотенциальные ключи

5 и 6. Значение частоты f„ çàâèñèò от отношения кодов, зафиксированных в счетчиках.

Предлагаемый частотомер позволяет уменьшить избыточность информации при широком дйапазоие изменения входного сигнала, что приводит к улучшению его эксплуатационных характеристик.

Формула изобретения

Цифровой частотомер, содержащий последовательно соединенные генератор стандартной частоты, формирователь импульсов стандартной частоты, элемента совпадения, триггер, первый импульсно-потенциальный ключ, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов стандартной частоты, а выход - с входом первого счетчика, а также формирователь импульсов измеряемой частоты, выход которого соединен со вторым входом элемента совпадения и с входом второго импульсно-потенци ального ключа, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход - со входом второго счетчика, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен третий импульсно-потенциальный ключ, первый вход которого подсоединен к выходу элемента совпадения, второй его выход к выходу пер.вого счетчика, а выход третьего импульсно-1

566195

Составитель П. Лягни

Редактор Т. Шаговв Техред И. Асталош Корректор H. Макаревич

Заказ 2426/31 Тираж 1101 Подписное

ГГНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москве, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППГ1. "Патент" > г. Ужгород, ул. Проектная, 4 потенциального ключа — ко второму входу триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Орнатский П, П. " Автоматические измерения и приборы", Киев, Вища школа", 1971, с, 394.

2. Авторское свидетельство СССР

14 409149, кл. в 01 R 23/02, 1973.