Масштабируемый низкочастотный цифровой частотомер

 

I, Ф Р л

Iл .; «л

О П И С A и й -Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ">726486

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.11.78 (21) 2683639/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 01 R 23/00

Гасударственный кемитет

СССР

Опубликовано 05.04.80. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 15.04.80 (53) УДК 621.317..764 (088.8) ае делам изобретений и етнрытий (72) Авторы изобретения

А. П. Наумчук, Е. М. Бочканов и П. В. Федосеев (7.1 ) Заявитель (54) МАСШТАБИРУЕМЫЙ НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ЦИФРОВОЙ"- = — =:---:"

ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относится к технике контроля и управления технологическими параметрами.

Известны устройства, содержащие генератор, триггер, счетчики и логические элементы (1) .

Недостаток известных устройств — низкое быстродействие.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее первый счетчик, сумматор, триггер, первый эле- 10 мент И, второй счетчик, генератор и второй элемент И (2).

Недостаток известного устройства — также низкое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные первый счетчик и сумматор, последовательно соединенные триггер, первый элемент И и второй счетчик, а также генератор, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, введены последовательно соединенные первый регистр, второй регистр, второй элемент И и первый элемент НЕ, 2 последовательно соединенные первый одновибратор и третий регистр, последовательно соединенные делитель частоты и третий элемент И, а также второй элемент НЕ и второй одновибратор, вход которого подключен к второму выходу триггера, к второму входу третьего элемента И и к второму входу второго счетчика, а выход второго одновибратора соединен с первым входом первого счетчика, при этом выход третьего элемента И подключен к второму входу первого счетчика, второй вход сумматора соединен с вторым выходом второго регистра, второй вход которого подключен к второму входу второго счетчика, выход последнего соединен с вторым входом третьего регистра, вход первого одновибратора подключен к входу первого элемента НЕ, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход последнего подключен к входу второго элемента НЕ и к первому входу первого регистра, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а вход делителя частоты подключен к выходу генератора.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

726486 пХ =А+о, 8(А

A+S А+ Ь и= — — = 1х

<е

Формула изобретения

Устройство содержит триггер 1, генератор 2, элементы 3 и 4 И, первый счетчик 5, первый регистр 6, второй регистр 7,. второй счетчик 8, элемент 9 НЕ, элемент 10 И, элемент 11 НЕ, одновибратор 12, третий регистр 13, сумматор 14, одновибратор 15, делитель 16 частоты.

Масштабируемый низкочастотный цифровой частотомер работает следующим образом.

С приходом очередного импульса измеряемой частоты fz начинается первый этап работы схем и триггер 1, работающий в счетном режиме, переходит в состояние, при котором подготавливается элемент 3.

При этом от переднего фронта выходного импульса триггера запускается одновибратор 15, который сбрасывает в «О» счетчик 5, а сам выходной импульс сбрасывает в «О» счетчик 8 и регистр 7. В этом случае импульсы высокой частоты генератора 2 поступа- 26 ют на вход счетчика 5. Считывание импульсов продолжается до тех пор, пока на вход триггера не приходит следующий импульс измеряемого сигнала. При этом триггер 1 "= йербхоЩгт в протйвойоложное состояние, а в счетчике 5 записывается число где 1Π— частота генератора 2. С перехо- зе дом триггера в противоположное состояние начинается второй этап работы схемы. С этого момента работает элемент 4. Как только появляется первый импульс с генератора 2, он, во-первых, служит командой на запись в регистр 6 результатов сложения в сумматоре 14 числа в счетчике 5 (N) с числом, записанным в регистре 7 (О), во-вторых, этот импульс сосчитывается счетчиком

8. Как только импульс с генератора 2 прекращается, на выходе-элемента 9 появляет- о ся сигнал "логической «1», который служит командой на перезапись числа (1-ой промежуточной суммы) из регистра 6 в регистр 7. После этого на вход сумматора 14 поступают следующие слагаемые: от счетчика

5 — N, от регистра 7 — N. С появлением второго импульса с генератора 2 в регистр 6 записывается число 2N (2-ая промежуточная сумма). В следующую паузу между сигналами генератора 2 2-ая промежуточная сумма переписывается в регистр 7. Указанные операции повторяются с частотой генератора 2 до тех пор, пока не сработает элемент

10. Это значит, что при многократном суммировании- числа N с самим собой в результате получилось число А, старшие разряды которого совпали со значением масштабного коэффициента Км(К„= А2"), где

94 — число разрядов регистра 7, не выведенных на элемент 10). При этом в счетчике 8 записывается число п, определяемое выражением

После чего вновь начинается первый этап работы схемы.

Следовательно, время измерения сос— тавляет фактически 2Тх. Из последнего выражения следует:

Таким образом, выбирая А ))6, т. е. увеличивая число разрядов сумматора, регистров и счетчиков можно практически с любой точностью обеспечить выполнение равенства и — fx

Я

9о

Реализовать это выражение особенно важно в устройствах контроля и управления, когда fy, — частота датчика измеряемого параметра. В этом случае всегда необходимо (не ухудшая точности прибора) переводить значение это19 частоты в определенные именованные единицы Делитель 16 предназначен для уменьшения частоты заполнения счетчика 5. Используя дополнительные счетчиковые делители, частотомер может использоваться в широком диапазоне частот.

Масштабируемый низкочастотный цифровой частотомер, содержащий последовательно соединенные первый счетчик и сумматор, последовательно соединенные триггер, первый элемент И и второй счетчик, а также генератор, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, отличшощийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены последовательно соединенные первый регистр, второй регистр, второй элемент И и первый элемент

НЕ, последовательно соединенные первый одновибратор и третий регистр, последовательно соединенные делитель частоты и третий элемент И, а также второй элемент НЕ и второй одновибратор, вход которого подключен к второму выходу триггера; к второму входу третьего элемента И и к второму входу второго счетчика, а выход второго одновибратора соединен с первым входом первого счетчика, при этом выход третьего элемента И подключен к второму входу первого счетчика, второй вход сумматора соединен с вторым выходом второго регистра, второй вход которого подключен к второму входу второго счетчика, выход последнего соединен с вторым входом третьего регистра, вход первого одновибратора подключен к входу первого элемента НЕ, 726486

Составитель Л. Воронина

Техред К. Шуфрмч Корректор Т. Скворцова

Тмраж 1О!9 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор 3. Шубенко

Заказ 851/19 выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход последнего подключен к входу второго элемента НЕ и к первому входу первого регистра, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а вход делителя частоты подключен к выходу генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 529427, кл. G 01 R 2233I//1100, 28.05.78

2. Ермолов P. С. Цифровые частотомеры.

Л., Энергия, 1973, с. 13, рис. 1 — 6.