Цифровой частотомер

 

Сеюз Советским

Сециаиистическик

Республик

« >657367

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 040876 (2!) 2391890/18-21 с присоединением заявки Ю— (23) Приоритет(53) N. Кл.

С 01 В 23/10

Государственный комитет сссР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 150479.Бюллетень,% 14 (SS) ЗЛК .3 -. . 761 (088. 8) Лата опубликования описания 1504.79

В. B. Шахов (54 ) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для измерения частоты сигналов, поступающих с частотных датчиков.

Известен цифровой частотомер для измерения частоты электрических сигналов, содержащий генератор эталонных интервалов, счетчик импульсов измеряемой частоты, измеритель разности отрезков времени, множительное устройство и сумматор.

Однако измерения, выполненные при помощи такого устройства, характеризуются пониженной точностью.

Известен также цифровой частотомер, содержащий временной селектор, формирователи временных интервалов, счетчик импульсов опорной частоты и регистрирующее устройство.

Однако цифровой частотомер не обеспечивает непрерывности измерений и обладает недостаточной точностью при выявлении функциональных зависимостей измеряемой частоты от различных внешних факторов.

Цель изобретения — повышение точности измерения частоты.

Это достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий последовательно соединенные основной формирователь временных интервалов, первый временной селектор, счетчик импульсов опорной частоты, запоминающее устройство, а также блок задержки, причем выход основного запоминающего устройства соединен с входом регистрирующего устройства, второй временной селектор, дополнительно введен формирователь временных интервалов, счетчик импульсов опорной частоты, запоминающее устройство, при этом первый вход дополнительного формирователя временных интервалов соединен со вторым выходом основного формирователя временных интервалов, а второй вход соединен с выходом основного счетчика импульсов опорной частоты, первый выход дополнительного формирователя временных интервалов соединен через блок задержки с входами основного и дополнительного запоминающих 17от— ройств, второй выход дополнительного формирователя временных интервалов соединен с первым входом второго временного селектора, второй вход которого подключен к второму входу основного временного селектсра, выход второго временного селектора соединен со входом дополнительного счетчика

657367 импульсов опорной частоты, информационные выходы дополнительного счетчика опорной частоты подключены соответственно к информационным входам дополнительного запоминающего устройства, а выход дополнительного запоминающего устройства подключен к вхо- 5 ду регистрирующего устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого цифрового частотомера; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу. l0

Цифровой частотомер содержит основной временной селектор 1, основной формирователь 2 временных интервалов, основной счетчик 3 импульсов опорной частоты, который состоит иэ )б счетчика 4 младших разрядов, промежуточного счетчика 5 и счетчика б старших разрядов, дополнительный формирователь 7 временных интервалов, дополнительный временный селектор 8, блок задержки 9, основное запоминающее устройство 10, дополнительный счетчик 11 импульсов опорной частоты, дополнительное запоминающее устройство 12 и регистрирующее устройство

13.

Устройство работает следующим образом.

Иа входы временных селекторов 1 и

8 поступают импульсы опорной частоты а на вход основного формирователя 0

2 временных интервалов — импульсы измеряемой частоты Х„» . Основной формирователь 2 нремеййых интерналон, исходя из заданных условий, например количества измерений, времени общего 35 измерения, формирует импульсы начала и конца цикла измерений U< (фиг. 2) и импульсы промежуточных измерений

U соот нет ст вующи е концам и з мерительных интервалов, которые выбирают- 40 ся таким образом, что величина первого измерительного интервала U„» превышает время заполнения счетчика 4 младших разрядов и промежуточного счетчика 5, а также с Учетом быстРодействия регистрирующего устройства

13.

Импульс 04, поступая с первого выхода основного формирователя 2 временных интервалов на разрешающий вход основного временного селектора 1, открывает его, и оснонной счетчик 3 им,пульсон опорной частоты начинает подсчет количества импульсов опорной частоты, соответстнующего циклу измерений

U Со второго выхода основного фор4 мирователя 2 временных интервалов на первый вход дополнительного формирователя 7 временных интервалов поступают импульсы U ; на второй вход дополнительного формирователя 7 временных 60 интервалов с промежуточного счетчика

5 поступают импульсы, соответствующие коэффициенту пересчета промежуточного счетчика 5 на 5 и 10 (U> и U соответт ственно} .

Первый импульс U5 приводит дополнит ел ьный формирователь 7 временных интервалон в состояние готовности к пропусканию ближайшего импульса пересчета на 5 от промежуточного счетчика

5; этот импульс, в свою очередь, подготавливает дополнительный формирователь 7 временных интервалов для пропускания ближайшего импульса пересчета на 10 от промежуточного счетчика 5, что исключает возможность появления ошибки измерений в момент совпадения импульсов U u U

Таким образом, н дополнительном формирователе 7 нремеыных интервалов формируется импульс досчета Б„((7д„), как разность между передними фронтами импульсов (), соответствующего концу перного йэмерительного интервала, и импульса U, соответствуюЮ щего концу первого опорного интервала (он совпадает с передним фронтом импульса U пересчета на 10 промежу2 точного счетчика 5) . Импульс досчета

U поступая на разрешающий вход дополнительного временного селектора 8, открывает его, и импульсы опорной частоты поступают на дополнительный счетчик ll импульсов опорной частоты, который начинает подсчитывать их количество, заполняющее первый интервал досчета Ц . С другого выхода дополнительного формирователя 7 временных интервалов импульc. U через блок за6 держки 9 поступает на входы запоминающих устройств 10 и 12; время задержки блока задержки 9 определяется временем переходных процессов в счетчике б ст рших разрядов и дополнительном счетчике ll импульсов опорной частоты.

В момент прихода импульса Ug на основное и дополнительное запоминающие устройства 10 и 12 происходит считывание информации со счетчика б старших разрядов и дополнительного счетчика 11 импульсов опорной частоты.

После каждого считывания дополнительный счетчик 11 импульсов опорной частоты возвращается в иходное"состояние. В промежуток времени между считываниями информация с основного и дополнительного запоминающих устройств 10 и 12 переписывается н регистрирующее устройство 13.

Второе и последующие измерения происходят аналогичным образом.

Частоту электрического сигнала, измеренную при помощи данного устройства, определяют по соотношению т Il ии (т -т 1т

fl o„a„ где f и значение измеряемой ч аст оты, йслуч ен н ое при и-ом и э мерении;

n — - номер измерения;

657367

m — количество импульсов измеряемой частоты в первом измерительном интервале; щ — количество импульсов ои опорной частоты в и-ом опорном интервале; т — количество импульсов о опорной частоты в Il-oM интервале до,счет3;

Т вЂ” период опорной частоты °

Абсолютная погрешность измерения в эт ом случае р авн а

«ьмр

Х

NAIAï щ - rr1 fo о„

1О

Формула изобретения

Цифровой частотомер, содержащий последовательно соединенные основной формирователь временных интервалов, первый временной селектор, счетчик импульсов опорной частоты, запоминаю- 25 щее устройство, а также блок задержки, причем выход основного запоминающего устройства соединен со входом регистрирующего устройства, второй временной селектор, о т л и ч а ю — 30 т.е. уменьшается с увеличением номера 15 и з мерени я. шийся тем, что, с целью BORbatleния точности измерения частоты, в него дополнительно введены формирователь временных интервалов, счетчик импульсов опорной частоты, запоминающее устройство, при этом первый вход дополнительного формирователя временных интервалов соединен со вторым выходом основного формирователя временных интервалов, а второй вход соединен с выходом основного счетчика импульсов опорной частоты, первый выход дополнительного формирователя временных интервалов соединен через блок задержки с входами основного и дополнительного запоминающих устройств, второй выход дополнительного формирователя временных интервалов соединен с первым входом второго временного селектора, второй вход которого подключен ко второму входу основного временного селектора, выходы второго временного дополнительного селектора соединены со входом дополнительного счетчика импульсов опорной частоты, информационные выходы дополнительного счетчика опорной частоты подключены соответственно к информационным входам дополнительного запоминающего устройства, а выход дополнительного запоминающего устройства подключен к входу регистрирующего устройства.

657367

Тираж «089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1785/44

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель A. Филиппов

Редактор Т. Янова Техред Э.Чужик Корректор О. Билак