Устройство для измерения относительной разности частот

 

(72) Авторы изобретения

О. Н. Мельников, А. А. Бедерсон и В. Е. Гайдуков (7l) Заявнтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ

РАЗНОСТИ ЧАСТОТ

Изобретение относится к области влектроизмерительной техники и может быть использовано непосредственно в качестве измерителя относительной разнос ти частот или измерения относительной

3 разности скоростей, напримцз, вращения различных механизмов, снабженных частотнъми датчиками, преобраэукицими ско рость в пропорциональную частоту следо» ванна импульсов.

IO

Известны устройства для измерения относительной разности частот.

Одно иэ известных аналоговых уст ройств содержит блок выделениа и формирования импульсов р&эностной частоты 5 мост преобразователя частоты следования импульсов в ток, блоки ввода импульсов входных частот, двухканальный блок. поочередного; формщюваниа импульсов входных частот, источник питания и иэ-;@ меритеи ный прибор (1).

Известное устройство позволяет иэмерать относительную разность частот непосредственно и обладает высокой точ2 костью измерения н хорошим быстродействием при работе в узком интервале частот. Однако при расширении частотного диапазона пропорционально частоте увеличивается путевое запаздывание, вы раженное в числе периодов измеряемой частоты. Последнее обусловлено тем, что фильтрЫ устройства, рассчитанные для сглаживания пульсаций на нижней частоте диацаэона, становятся избыточными при повышении частоты.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для измерения относительной разности частот содержашее делитель частоты, блок поочередного формирования импульсов двух частот, блок выделения имп яьсов разностной частоты, ключи, преобразователь частоты в напряжение, схемы разрешения и формирователи импульсов тока раэностной частоты (2) .

К недостатку этого устройства относится низкое быстродействие прн работе

3 68

s широком интервале изменения входных частот.

Пель изобретения — повышение быстродействия в широком диапазоне изменения входных частот.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения относительной разности частот, содержащее первый и второй делители частоты, формирователь длительности импульсов и блок индикации, дополнительно введены инвертирующий усилитель постоянного тока с параллельно соединенными интегрирующим конденсатором и цепочкой из последовательно соединенных резистора и ключа, а также измеритель абсолютной разности частот, входы которого подключены к выходам первого и второго делителей частоты, а выход измерителя абсолютной разности частот соединен со входом ннвертирующего усилителя постоянного тока, выход которого подключен к входу блока индикации, а управляющий. вход ключа через формирователь длительности имцульсов соединен со входом первого делителя частоты.

На чертеже представлена структурная блок-схема устройства для измерения относительной разности частот. .Устройство для измерения относительной разности частот содержит делители частоты на два 1, 2, измеритель абсолютной разности частот 3, ннвертирующий усилитель постоянного тока 4, интегрирующий конденсатор 5 . резистор 6, ключ 7„ формирователь длительности импульсов 8 и блок индикации 9.

Устройство для измерения относительной разности частот работает следующим образом. Импульсы одной из входных частот, например 1, поступают на вход делителя частоты 1, а импульсы второй входной частоты - на входы делителя частоты 2 и формирователя длительности импульсов 8. Частоты, снимаемые с делителей 1 и 2, -й- и поступают на к1 Юа входы измерителя абсолютной разности частот 3.

Выходной аналоговый сигнал измерителя абсолютной разности частот 3, пропорциональный 1 (+ - -ф)=kd4 и содержащий пульсации частот и поступает на вход инвертирующего усилителя постоянного тока 4.

Ключ 7 замыкается с частотой отличающейся от частоты, поступающей на вход измерителя абсолютной разности частот 3 в и раэ, где и- коэффициент

4460 4 деления делителей частоты 1 и 2 (д„, =2) .

Замыкание ключа 7 с более высокой частотой необходимо для устранения эффекта демодуляпии пульсации входных частот, которая приводит к появлению пульсаций разностной частоты в выходном сигнале.

Ключ 7 замыкается с частотой f на время „,, задаваемое формирователем длительности 8; При этом среднее значение сопротивления обратной связи равно. ят2 я 4

35 где R - сопротивление резистора 6; „ - длительность импульса формирователя 8;

Напряжение на выходе инвертирующего усилителя постоянного тока будет пропор» ционально относительной раэности частот. („. „% ых в oc "<

Постоянная времени инвертирующего усилителя постоянного тока 4 определя30 ется сопротивлением 1; с и емкостью С конденсатора 5 обратной связи и равна tС 4 сил ос .Е

Запаздывание всего устройства определяется постоянными времени измерителя абсолютной разности частот 3 и инвертирующего усилителя 4 и будет обратно пропорционально частоте:

Такое выполнение устройства поэволает существенно повысить его быстродействие на высоких частотах при работе в широком диапазоне входных частот.

Увеличение быстродействия равно отно у д.е < ma и < eri. максимальная и минимальная и:якераемые частоты.

Включение на выходе измерителя абсолютной разности частот 3 инвертирующего усилителя 4 с утфавляемой таким образом цепью обратной связи обеспечи. вает получение на выходе устройства напряжения, пропорционального относительной разности частот, при одновременном достижении поставленной пели - обеспечении высокого:.быстродействия в широком диапазоне входуаах. частот.

5 684460 6

Формула изобретения телей частоты, а выход измерителя абсо. лютной разности частот соединен со вхоУстройство для измерения относитель- дом инвертируюпия"о усилителя постоянноной разности частот, содержащее первый ro тока, выход которого подключен к sxou второй делители частоты, формирователь s ду блока индикации, а управляющий вход длительности импульсов и блок ннднка- ключа через формирователь длительности ции, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, импульсов соединен со входом первого с целью повышения быстродействия в ши- делителя частоты. роком диапазоне изменения входных час- Источники информации, принятые во тот, в него дополнительно введены ин- 10 внимание при экспертизе вертируюший усилитель постоянного тока с параллельно соединенными интегрирую- l. Авторское свидетельство СССР щим. конденсатором и цепочкой иэ пос- % 356580, кл. G 01 Я 23/06, ледовательно соединенных резистора и 18.01.71. ключа, а также измеритель абсолютной 2. Авторское свидетельство СССР разности частот, входы которого подклю- % 307981, кл. G 01 R 23/06, чены к выходам первого и второго дели- 04.12.69.

gHHHHH Заказ 5278/38 Тираж 1090 Подписное

Финал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4