Устройство для измерения отклонениячастоты ot номинального значения

 

о (72) Автор. изобретения

С. И. Богомолов

1 омский институт автоматизированных систем--— управления и радиоэлектроники (71) Заявитель

Т (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ

ЧАСТ(УГЫ OF НОМИНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике.

Известно устройство для измерения отклонения частоты ог номинального значения, содержащее последовательно соединен,3 ные образцовый генератор, преобразовагепь частоты,. формирователь временного интервала, элемент совпадения и индикагар j1$.

Недостаток устройства состоит в увеаичении методической погрешности изме-. рений при увеличении отклонения частоты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устрой» ство для измерения отклонения частоты от номинального значения, содержащее по следовательно соединенные образцовый генератср, преобразователь частоты, формирователь раэностных временных интервалов, элемент совпадения и индикагар, при-щ чем второй вход элемента совпадения lloAmaori a eamon reaepsropa, а входом устройства является второй вход преобразователя частоты. Банное устройство работает по принципу заполнения раэносгного временного интервала, длительность кот рого равна разности периодов исследуемого и опорного сигналов, импульсами эталонной частоты 21.

Однако при увеличении отклонения частоты погрешность измерений возрастает .

Цель изобретения — повышение гочнос ти измерений при значительном отклонении частеты от номинального значения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения отклонения частоты от номинального значения, содержащее последовательно соединенные формирователь разностных временных ии тервалов, элемент совпадения и индикатор, введен умножитель частоты, входом подключенный ко входу формирователя, а выходом -, ко второму входу элемента совпадений.

Формирователь разностных временных интервалов содержит последовательно соединенньщ делитель частоты на два, формирователь импульсов номинально9 лпительности, первый элемент совпадения, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты па два, и сумматор, второй вход которого подключен к выходу второго элемента совпадений, а входы последнего подключены к инверсным выходам делителя частоты на два и формирователя импульсов номинальной длительности.

На чертеже представлена структурная 1о схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит формирователь 1 раэностных временных интервалов, элемент

2 совпадения, индикатор 3, умножитель 4 частоты, причем формирователь разност- ных временных интервалов сбдержит делитель 5 частоты на два, формирователь

-6. импульсов номинальной длительности, элемент 7 совпадения, сумматор 8 и элемент 9 совпадения.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает периодический сигнал, отклонение частоты которого or номинального значения необходимо измерить. Йелитель 5 частоты на два формирует импульсную последовательность типа меандр, фронты которой совпадают во времени с характерными точками входного сигнала, например моментами нульзо переходов с положительной производной.

При этом длительность импульсов на выходе делителя 5 частоты на два равна длительности периода исследуемого сигнала. С выхода делителя 5. импульсная последовательность поступает на первый вход элемента 7 совпадения и на вход формирователя 6 импульсов номинальной длительности, вырабатывающего импульсы, длительность которых равна номинальной длительности периода. Причем положитель40 ные фронты формируемых импульсов совпадают bo времени с отрицательными фрон- тами импульсов, поступающих с выхода делителя 5 частоты на два. С прямого выхода формирователя 6 импульсов номина- 45 льной EQIHTBJIbHocTH сигнал поступает на второй вход элемента 7 совпадения, а сигнал противоположной полярности с ин.версного выхода поступает на вход элемента 9 совпадений, на второй вход которого подается сигнал с инверсного выхоlla делителя 5 частоты на два..

Если на вход устройства поступает сигнал номинальной частоты Fg, то на входы элементов 7 и 9 совпадений поступают в противофазе импульсы одинаковой длительности, равной номинальной длительности периода, Если же частота исследуейГ

N = Езин= T

1 о t= (F +Д =)

К!а

l 0 где F - отклонение частоты F от номинального значения частоты Fg;

>T — отклонение периода Т от номинального значения периода ТО причем Т= — а Т =—

1 1 0

Результат измерений пропорционален величине отклонения частоты от номинального значения, при этом погрешность измерений не зависит от величины этого отклонения.

В предлагаемом устройстве полностью устранена методическая погрешность, обусловленная нелинейной зависимостью отклонения частоты от величины отклонения периода исследуемого сигнала,.в результате чего повышается точность измерений при увеличении отклонения частоты от. номинального значения. (2) Формула изобретения

1. Устройство для измерения отклонения частоты от номинального значения, мого сигнала Fo имеет отклонение а V то длительность импульсов на выходе делителя 5 частоты на два не равна длительности импульсов, вырабатываемых формирователем 6 импульсов номинальной длительйости. В этом. случае на выходе элементов 7 или 9 совпадений, в зависимости or знака отклонения частоты лР, и, следовательно, на выходе сумматора 8 формируются импульсы, длительность которых равна абсолютной величине отклонения периода исследуемого сигнала or номинального значення, и поступают на вход элемента 2 совпадения, на второй вход которого поступает импульсная последовательность с выхода умножителя 4 частоты с частотой повторения, равной

F k(r-О ДР) () где К вЂ” коэффициент умножения частоты. .Оля повышения точности умножения частоты в данном случае наиболее целесообраз-. но применение активного умножителя частоты на основе системы АПЧ.

При заполнении разностного временного интервала импульсами, поступающими с выхода умножителя 4 частоты, на выходе элемента 2 совпадения формируется и поступает на индикатор пачка импульсов количеством

5 834 содержашее последовательно соединенные формирователь разностных временных интервалов, элемент совпадения и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений при значительном отклонении частоты от номинального значения, введен умножитель частоты, вход которого подключен ко входу формирователя разностных временных интервалов, а выход подключен ко второ- 3Q му входу элемента совпадений.

2. Устройство по п . 1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что. формирователь разностных временнвпс интервалов содержит последовательно соединенные делитель частоты на два, формирователь импульсов

567 6

:номинальной длительности, первый элемент совпадения, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты на два, и сумматор, второй вход которого подклю. чен к выходу второго элемента совпаде» ний, входы которого подключены K инверсным выходам делителя частоты на два и формирователя импульсов номинальной длительности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США % 3812427, кл, Я 01 Р 23/14, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

И 392420, кл. Cj 01 R 23/IO 1973.

Составитель B. Новоселов редактор T MepM Техред С.Мигунова Корректор M. Демчик

Заказ 4096/69 . Тираж732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

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