Устройство для измерения отклонений частоты от номинального значения

 

С.

О и н 6 АМ .и е

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ

< >708255

Союз Советскик

Социвлистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 18.10.76 (2т} 2412270 18-21 (51)М. К,д.

G 01 Я 23/12

G 01 Р 25/00 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный квинтет

СССР ва делам взабретанай в аткрь тай

Опубликовано 05 01.80 Бюллетень И 1

Дата опубликования описания 05.01.80. (53) УДК 621, .317.361 (088.8 ) А, А. Иванов, Г. И. Вихнович, Д. И. Масловский и И. Я. Фесенко (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ

ЧАСТОТЫ ОТ НОМИНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам дпя измерения разности частот сигналов и может быть использовано при по строении автоматических измерительных и вычислительных устройств дпя измерения малого отклонения частоты сигнала частотного датчика от номинального значения с временем измерения, составляюшим доли периода разности частоты.

Известно устройство синхронизации гетеродина приемника с подстройкой по фазе генератора импульсов синхронизации путем прибавления или вычитания импульса из последовательности, поступаюшей на вход делителя (11.

Недостатком устройства является его сложность при измерении им частоты отклонения.

Известен также умножитель уравновешиваюшего преобразования, содержаший генератор тактовой частоты, ключ, фазовый компаратор, делитель частоты, блок управления, реверсивный счетчик и управляемый делитель частоты j2).

Известный умножитель с помошью дополнительного оборудования позволяет измерять отклонение частоты от номинального значения.

Недостатком известного устройства является снижение разрешаюшей способности нли увеличение времени измерения за счет сложности устройства и косвен ного метода измерения.

Цель предлагаемого изобретения — повышение разрешаюшей способности измерения и уменьшение времени измерения малых отклонений частоты от номинально,ro значения.

Для этого в устройство для измерения малых отклонений частоты от номинального значения, содержашее частотный датчик, опорный генератор, ключ, фазовый компаратор, делитель частоты и блок управления, дополнительно введены фазовый компаратор и элемент совпаде» ний, причем входы элемента совпадения соединены с соответствуюшими разрядами делителя частоты, а выход - с пер708255 вым входом дополнительного фазового компаратора, второй вход которого соединен со вторым входом первого компаратора и с выходом частотного датчика, а выходы компараторов соединены. соответ ственно с первым и вторым входами бло» .ка управлении, третий вход которого соединен с выходом опорного генератора, а второй и третий выходы — с соответствующими и установочными входами делите- !О ля частоты.

Нв фиг. 1 приведена структурная схе ма предлагаемого устройства; на фиг. 2 даны временные диаграммы напряжений на выходе соответствуюших узлов устройства.

Устройство для измерения отклонений частоты от номинальной содержит частотный датчик 1, фазовые комцараторы 2 и 3, опорный генератор 4, блок 5 упрах . ро ленин, ключ 6, делитель 7 частоты, элемент 8 совпадения. На фиг. 1 также показан блок 9 питания частотного датчика, включенный между входами частотно го датчика 1 и блока 5 управления. 25

Устройство работает следуюшим образом.

Величина частоты опорного генератора 4 в целое. число раз выше номинальной частоты. Это число рйвно коэффици-- 30 енту деления делителя 7 частоты. В исходном состоянии, в которое устройство приводится с помошью блока 5 управления, ключ 6 открыт и на выходе делителя 7 частоты и элемента 8 совпадения имеются сигналы номинальной частоты, но со сдвигом по фазе. Одно из этих напряжений опережает по фазе напряжение частотного датчика 1, другое отстает. С помошью двух фазовых компараторов 2 40 и 3 напряжение частотного датчика 1 непрерывно сравнивается по фазе с напряжениями номинальной частоты, укаэанными выше. Сипхронизация источника сигнала от опорного генератора уменьша- 45 ет погрешность измерения.

При наличии отклонения частоты выходного напряжения частотного датчика

1 от номинального значения в зависимости от знака отклонения в некоторый 50 момент времени срабатывает фазовый компаратор 2 или 3, момент срабатыва ния синхронизируется блоком 5 управления с частотой опопного генератора 4, запирается ключ 6 и производится установка делителя 7 частоты в то или иное положение в зависимости от номера сработавшего фазового компаратора, затем ключ:

6 отпирается.

В результате фаза напряжений на выходе делителя 7 частоты и элемента 8 совпадения получит приращение того или иного знака в зависимости от знака отклонения частоты напряжения частотного датчика 1.

Отношение величины прирашения фазы к 360 С есть коэффициент умножения о устройства.

На фиг. 2 показано, что период выходного напряжения частотного датчика

1 — U 1 больше периодов напряжений делителя 7 частоты — U 7 и элемента 8 совпадения - Ц 8, поэтому в некоторый момент времени срабатывает фазовый компаратор 3 и блок 5 управления, напряжения U 7 и U 8 получают отрицательное приращение по фазе, далее процесс повторяется. Период напряжения блока

5 управления - Ц 5 пропорционален измеряемому отклонению частоты от номинального значения, Предлагаемое устройство позволяет измерять величину отклонения частоты непосредственно, время. измерения состава ляет доли периода разностной частоты, одновременно получают информацию о знаке отклонения. Предлагаемое устройство особенно эффективно при измерении малых значений отклонений частоты от номинального значения.

По сравнению с известным устройством при одинаковом времени измерения предлагаемое устройство обладает большей разрешаюшей способностью измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения отклонений частоты от номинального значения, содержашее частотный датчик, фазовый компаратор, делитель частоты, блок управления, ключ, опорный генератор, выход которого через ключ соединен со входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом фазового компаратора, управляюший вход ключа соединен с первым выходом блока управления, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения раэрещаюшей способности измерения и уменьшения времени измерения малых отклонений частоты, в него дополнительно введены фазовый компаратор и элемент совпадения, входы которого саед)пены с соответствуюшими разрядами делителя частоты, а выход элемента совпадения соединен с первым входом допол7 082 55

5 нительного фазового компаратора, вторые входы фазовых компараторов соеди иены с выходом частотного датчика, à вы ходы фазовых компараторов соединены соответственно с первым и вторым axv дами блока управления, третий вход кото рого подключен к выходу опорного генера» тора, а второй и третий выходы блока управления соединены с соответствуюшими установочными входами делителя час- io тоты.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Заездный A. М.,и др. Фазоразностная модуляция, М., Связь», 1967, с. 268, рис. 6.11.

2. Кирианаки Н. В. и др. Методы и устройства цифрового измерения ниэкик и инфранизких частот, Львов, Высшая школа, 1975, с. 82, рис. 2ЙЭ.

ЦНИИПИ Заказ 8477/39 Тираж, 1019

Филиал ППП "Патент", т . Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное