Устройство для измерения низкой частоты
Союз Советскид
Социалистических
Республик
„„788019
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 210878 (21)2656919/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—
Опубликовано 1512.80. Бюллетень ¹ 46
Дата опубликования описания 203.230 (51)М. Нл.
G 01 R 23/06
Государственный комитет
СССР но делам изобретений н открытнй (53) УДК 621. 317. 7 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. И. Панов и В. Ф. Ворожеев
dt
Ф
/ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НИЗКОЙ
ЧАСТОТЫ
Изобретение относится к электрическим измерениям и предназначено для измерения низкой частоты электрических сигналов.
Известен частотомер инфранизких электрических колебаний, содержащий усилитель-ограничитель, несимметричный триггер, одновибратор, генератор пилообразного напряжения с запоминанием, ключи и блок обратной величины с запоминанием, представляющий собой операционный усилитель с запоминающим конденсатором в цепи обратной связи и с.входным нелинейным сопротивлением, подключенным ко входу этого усилителя через полупроводниковый диод, а к точке соединения названных сопротивления и диода oäêëþ÷åí полупроводниковый ключ, соединенный с выходом одновибратора (1).
Недостатками известного преобразователя являются низкая точность измерения, вызванная наличием входного нелинейного сопротивления сложность 25 схемного решения.
Известен также конденсаторный частотомер, содержащий источник постоянного напряжения, ключ, эарядно-разрядный конденсатор, усилитель с параллельной отрицательной обратной связью, делитель напряжения на резисторах, преобразователь переменного напряжения в постоянное, усредняющий фильтр и вольтметр отношений (2).
Известный частотомер также имеет невысокую точность измерения, обусловленную наличием в схеме преобразователя переменного напряжения в постоянное (пикового детектора) и ошибкой, связанной с конечным временем разряда конденсатора конденсаторного преобразователя. Кроме того, этот частотомер сложен при настройке и изготовлении эа счет наличия в нем преобразователя переменного напряжения в постоянное и фильтра нижних частот.
Цель изобретения — повышение точности измерения и упрощение устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения низкой частоты, содержащее конденсаторный преобразователь, выход которого соединен с делительным входом измерителя отношений, другой вход измерителя от— ношений соединен с источником опорного напряжения, а конденсаторный преоб788019
Т.ъм где U — напряжение на запоминаюс щем конденсаторе;
Т вЂ” период измеряемого процес-, иэм са;
К вЂ” коэффициент пропорциональ1 ности е
Задний фронт импульса измеряемого периода прекращает заряд конденсатора и на нем устанавливается постоянное напряжение, которое является выходным напряжением время-амплитудного преобразователя 1 ° 35
Напряжение, формируемое источником.
2 опорного напряжения, подается через ключ 4 измерителя 3 отношений на интегратор 6. Конденсатор интегратора 4() б начинает заряжаться от источника 2 опорного напряжения с момента срабатывания компаратора 7, определяемого величиной напряжения 0 источника 8 опорного уровня (см. фиг. 2, момент 45 времени t ). Заряд конденсатора будет продолжаться до заполнения счетчика
11 от генератора 9 импульсов через элемент 10 совпадения (см. фиг. 2, момент времени t ). При этом изменения напряжения на выходе интегратора ® б до момента переполнения счетчика
11 определяются по формуле ()оп "
b Uâûõ = рС (2)
55 где U „,„4 изменение напряжения на выходе интегратора; опорное напряжение источника 2; время заряда конденсатора о интегратора б, определяемое временем полного заполнения счетчика; постоянная времени интегратора 6. 65
Uon
RC разователь выполнен в виде время-ам1 плитудного преобразователя.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.
Устройство содержит конденсаторный преобразоватепь, выполненный в виде время-амплитудного преобразователя 1, источник 2 опорного напряжения и измеритель 3 отношений, состоящий иэ ключей 4 и 5,интегратора б, компаратора
7, источника 8 опорного уровня, гене- 1© ратора 9 импульсов, элемента 10 совпадения, счетчика 11 импульсов, усилителя 12 и индикатора 13.
Устройство работает следующим образом. 15
Импульсы измеряемой частоты, преобразованные в электрические сигналы, поступают на вход время-амплитудного преобразователя 1, запоминающий конденсатор которого начинает заряжать- 2О ся по линейному закону до напряжения
Сигнал переполнения счетчика 11, поданный через усилитель 12, закрывает ключ 4 и открывает ключ 5. Напряжение с выхода время-амплитудного преобразователя 1, равное Uo = К х х Тк м, подаваемое через ключ 5 в обратной полярности, разряжает конденсатор интегратора 6 до момента срабатывания компаратора 7 (см. фиг. 2, момент времени t ) на ту же величину а0вьх =,с В момент срабатыван я
L)on T компаратора 7 ключ 5 закрывается, и в счетчике 11 зафиксируется число N, пропорциональное времени разряда tð конденсатора интегратора б, то есть
N = K (3) где Кт — коэффициент пропорциональности интегратора б.
Поскольку напряжения заряда и разряда конденсатора интегратора б равны между собой, то справедливо записать равенство:
U T U t, (4) RG RC
С учетом выражений (1) и (3) получим о„. Т K„. К „ú ì откуда
ЮП (6)
Kd "а Тимм
Поскольку величины Ио, Т К1 Кт являются зафиксированными, а
Т„ иьин (7) то н = к где К вЂ” коэффициент пропорциональности, равный йon Т
К1 Кт
Таким образом, в счетчике зафиксируется число, пропорциональное частоте измеряемого процесса.
Формула изобретения
Устройство для.измерения низкой частоты, содержащее конденсаторный преобразователь, выход которого соединен с делительным входом измерителя отношений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, другой вход измерителя отношений соединен с источником опорного напряжения, а конденсаторный преобразователь выполнен в виде время-амплитудного преобразователя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 189944, кл. 0 01 к 23/06, 1964.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 347674, кл. 6 01 К 23/06, 1970. 88019
Фис.1 и>
Фс
РисЕ
Тираж 1019 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва,- Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 8344/52
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель E. Мосолков ,Редактор Н. Кешеля Техред М. Петко Корректор С. Иекмар
