Устройство для измерения частоты синусоидального напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< о781 707 (6f ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0211.78 (21) 2680089/26-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 231130. Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 25.11.80 (51)М. К„.З

G R 23/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. .44(088.8) (72) Автор изобретения

В.Г. Френкель (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ

СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к радиотех ническим измерениям и может быть ис пользовано при измерении частоты в звуковом и ультразвуковом диапазонах„

Известны цифровые частотомеры, содержащие формирователь, ключ и счетчики (1).

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является устройство, содержащее основной формирователь импульсов, основной ключ и датчик времени измерения (2).

Недостатки известных устройств— низкая точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что в устройство для измерения частоты синусоидального напряжения, содержащее последовательно соединенные оСновной 2О формирователь импульсов, основной ключ и счетчик импульсов, а также датчик времени измерения, выход которого подключен к второму входу ключа и второй счетчик импульсов, введены последовательно соединенные детектор, дополнительный формирователь импульсов и дополнительный ключ, выход которого соединен с входом второго счетчика импульсов и последовательно сое- ЗО диненные фазовращатель и второй дополнительный формирователь импульсов, выход которого подключен к первым входам осйовного и дополнительного ключей, при этом второй выход датчика времени измерения соединен с вторым входом второго ключа.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для повышения точности измерения частоты синусоидального напряжения содержит формирователь 1 импульсов, фазовращатель 2 на 90, двухо полупериодный детектор 3, формирователи 4 и 5, ключи 6 и 7,датчик 8 времени измерения, счетчик 9 целых периодов и счетчик 10 долей периода.

Устройство работает следующим образом.

Входное синусоидальное напряжение посгупает одновременно на входы формирователя 1 импульсов, фазовращателй

2 на 90 и двухполупериодного детектора 3.

Импульсы, соответствующие обоим переходам нуля, с выхода формирователя 1 импульсов поступают на вход счетчика 10 долей периода, а только положительные импульсы — на вход счетчика 9 целых периодов. Таким образом, 781707 ным сче вциком и выполняется В Вице кольцевого счетчика на 8 положений.

Таким образом, через каждые 43 (. () т.е. через каждую 1/8 часть периода, генерируется импульс, отсчитываемый счетчиком долей периода. При этом импульсы, соответствующие нулям синусоиды, т.е. 0 и 180", генерируются в йервом канале, импульсы, соответствующие 90О и 270, — т.е. максимуму и минимуму — во втором канале а имУ с го пульсы, соответствующие 45, 135

225 и 315 — в третьем канале.

Всего за период синусоиды генери-, руется 8 импульсов, равномерно распределенных во времени. Отсчет,час15 тоты получается в виде количества целых периодов в счетчике целых периодов и количества 1/8 частей периода, укладывающихся в разности между временем измерения и подсчитанным

; 0 количеством целых периодов в счетчике долей периода.

Формула изобретения

3 Rca

О = 96 g 2 Rц

Для справедливости формулы необходимб выполнение неравенства измеРи ». H

TBKHM образом, изменяя отношение — с получаем угол отсечки 2 8= 90, "н 40 т.е. йапряжение на измерительном сопротивлении обращается в "0" через

45 после перехода нуля входным напряжением и через 45 после максймума входного напряжения.

После прохождения косинусоидальных импульсов через формирователь 5 импульсов получают импульсй, соответст- вующие 45 и 135 входного напряжения. При .-двухполупериодном детектиро-вании аналогичным образом генерируют- 5

- 50 ся. ийпульсы, соответствующие также

225О и 315 периода входного напряжения.

Импульсы третьего канала, также как ц двух предыдущих, поступают на 55 счетчик долей периода. Счетчик долей йериода является по существу, нониусна вход счетчика 9 целых периодов r. выхода формирователя 1 импульсов по < туйает один импульс за период, а на вход счетчика 10 долей периода два ймпульса зЙ гГериод", соответствующие — переходам нуля синусоиды.

Фаэовращатель 2 сдвигает фазу входного напряжения на 90", это напряжение поступает на формирователь 4"импулъсов, импульсы перехода нуля с его

-вйхода""поступают на вход счетчика

10 долей периода. Таким образом, на вход счетчика 10 долей периода, кро-" ме " импульсов,. соответствующих во времени нулям входного напряжения, поступают импульсы .с выхода формирователя 4, соответствующие во времени йулям- сдвинутого на 90О входного на "пряжения, т.е. его амплитудным максимальному и минимальному значен ням.

Наиболее важной и оригинальной частью устройства является канал с двухполупериодным детектбром на входе. Напряжение снимается в форме косинусоидальных импульсов, симметрич- ных"относительно входного напряжения.

Относительная длительность этих " импульсов пропорциональна углу отсечки 0, который, в свою очередь, зави -сит от отношения внутреннего сопротивления источника йд к сопротивлейию нагрузки детектора R следующим образом:

Следовательно, ошибка дискретности составляет 1/8 часть периода, что в 4 раза меньше, чем в известном устройстве.

Устройство для измерения частоты синусоидального напряжения, содержащее последовательно соединенные основной формирователь импульсов, основной ключ и счетчик импульсов, а также датчик времени измерения, выход которого. подключен к второму входу ключа и второй счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены"последовательно соединенные детектор, дополнительный формирователь импульсов и дополнительный ключ, выход которого соединен с входом втброго счетчика импульсов, и последовательно соединенные фазовращатель и второй дополнительный формирователь импульсов, выход которого подключен к первым входам основного и дополнительного ключей, при этом второй выход датчика времени измере"ния соедййен с вторым входом второго ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 199998, . G 01 R 23/10, 08.05.65.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 376730, кл. С 01 R 23/10,,155.01.73.

Редактор Е. Шишкин

Заказ 8121/48

Канав

E анап

Кеееп

Составитель Л. Воронина

Техред Т.Маточка Корректор Н. Швыдкая

Тирам 1019 Подписное

BHHHlIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. уигород, ул. Проектная, 4