Устройство для измерения отношения частот

 

Союз Советских

СОЦиалистичесиих

Респ блик

ОИИCАЛК

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕ7ЕПЬС"!!-.3:" (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0509 79 (21) ? 8 19 54 3/1 8 2 1 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет опубликовано 1508.81. Бю "летен " - 22

Дата опубликования описания 150681

Государственный коиитет

СССР но делаи изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В.Я.Смирнов и С. 1.Филатова с (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ИВМЕРЕНИЯ ОТ ОГ ЕНИЯ

ЧАСТОТ

1 ме нную составляющую - - 1 0 0 t >l< s, которая вносит дополнительную ош:-;6ку в измерение, что значительно снижает точность нзмере ия:

Цель изобретения — повышение точности измерения отношения средней частоты сигналов к частоте запросных сигналов.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее переключатель и последовательно соединенные блок калибровки, изме тельный прибор и основной PS-три; :р, введены два дополнительных 8:. -триггера, два

1 элемента ИЛИ диненные автогенератор, элемент И,. блок деления, блок формирования, инвертор и элемен: И-НЕ, выход которо-го подключен к первом входу первого

2О элемента ИЛИ, второй вход последнего соединен с и:"-рвым выходом переключателя и с вторым входом элемента И„ третий Вход которого подключен к Бь"ходу первого дополнительного PS — pHi гера, первый вход последнего соединен с входом в:oporto дополнительного RS— триггера, выход которого подключен к

B Topo B xoT$ элев1е н та И-HE при второй выход переключателя соединен с первым входом второго элемента

Изобрете ние относится к измерительной и импульсной технике и может быть использовано в специальных контрольно-измерительных приборах, предназначенных для проверки систем с активным ответом.

Известно устройство, содержащее интегрирующую цепь с пороговым устройством и индикатор 13.

Недостатком известного устройства является то, что вследствие невысокой точности устройство выполняет функции только допускового контроля и не может быть использовано для целей измерения фактического значения ответности. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения отношения, содержащее переключатель, триггер, на один вход которого подаются запросные сигналы, а на другой — ответ- ные, а также последовательно соединенные блок калибровки и измерительный прибор (2j.

Однако данное устройство характеризуется тем, что даже при поступ. лении ответных сигналов на каждый из запросных (т.е. при ответности

100 1 вели"ина тока содержит переE (п1 )pe, ст „3 ь 01 Р 73/00 с

1 ! Р (!(2, 31 7. 844 (088. 87

838603!!ЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока деления, выходы первогс и второго элемечтов ИЛИ соединены с входами основного RSS -триггера, а второй вход первого дополнительного

RS-òðHããåpà подключен к входу и>-вертора, На чертеже приведена структурная схема устройства дл>> измерения отношс.ния час тот.

Устройство содержит автогенератор 1, элемент 2 И блок 3 деления

R.-триггеры 4 и 5, блок 6 формирования, элементы 7 и 8 ИЛИ,. инвертор 9, элемент 10 И-НЕ, RS-триггер

1 ., переключатель 12, измерительный прибор 13, блок 14 калибровки, шину

1 управления,. шину 16 поступления запросных сигналов и шину 17 поступлениH ответных сигналов.

Устройство работает следующим

oGpe:oM.

Устройство имеет три режима работы (" Калибровка 0-ЪЪ" "Калибровка

100Ъ", "Измерение" ), В режиме "Калибровка 0»" (левое полсжение переключателя 12) управ— ляющий потенциал с шины 15 управления через переключатель 12 постоянно поступает на вход элемента

2 И> загрещая прохождение через него импульсов с автогенератора 1.

Управляющие сигналы на »входах элемента 7 ИЛИ и S RS-триггера

4 отсутствуют, Тот же управляющий потенциал с переключателя 12 постоянно поступает на вход элемента

8 ИЛИ„ с его выхода — на 8 вход

R. >-триггера 4,устанавливая на левом плече RS-триггера 4 нулевоч потенциал. Такое состояние йБ-триггера

4, как показано ниже, соответствует пол-!ому отсутствию ответных сигналов (т,е.. ответности 0oo-), Стрелка измерительного прибора 13 находится при этом в непосредственной близости от нулевой отметки шкалы прибора.

Точная установка стрелки на нулевую отметку производится вращением потенциометра блока 14 калибровки, чем достигается полное равенство потенциалов на клеммах измерительного прибора 13.

В режиме "Калибровка 100Ъ" (средНее Hоложение переключателя 12) управ ляющий потенциал с шины 15 управления через переключатель 12 постоянно поступает Hà вход элемента 7 ИЛИ.а

> о его выхода — Ha S вход RS-триггера

4„ устанавливая на левом плече й5":риггера 4 единичный потенциал.

Такое состояние КБ-триггера 4 соствэтствует поступлению ответных сигча— лэв на каждый запросный сигнал без и =ключения (т.е. ответности 100Ъ) .

Стрелка измерительного прибора 13 находится при этом в непосредственHoé близости от крайней -.;ðàâîé отметки шкалы прибора, Точная установУ Q ! 3

26

А

4.!>

>! Q

4 ка стрелки на крайн сю правую отметку шкалы -:.роизводится вращением по-eíциометра блока 14 калибровки. Работа в этом режиме остальной части схемы устройства не рассматривается, так как она не оказывает влияния на процесс калибровки,,Цействительно,. периодическое поступление управляющего сигнала с выхода блока 3 деления не меняет состояния элемен та 7 ИЛИ и RS-триггера 4„ а периодическое поступление управляющего сигнала с выхода элемента 10 И-НЕ вызывает- изменение потенциала только на правом плече RS òðèããåðà .4. Здесь на время действия управляющего сигнала образуется единичный потенциал в то время KBK на левом плече еди ничный потенциал держится непрерывно благодаря гостоянному присутствию на

S в::ходе управляющего потенциала с шины 15 управления.

В режиме "Измерение" (правое положение переключателя) запросный сигнал, проходящий по шине 16 поступления запросных сигналов, устанавливает RS-триггер 5 и RS-триггер 11 в положение "1". Элемент 2 И оказывается открытым для прохождения импульсов автогенератора 1 на вход блока 3 деления. Коэффициент деления и блока 3 деления выбирается так, чтобы выходной импульс блока 3 деления появлялся заведомо позже последнего импульса ответного сигнала Выходной импульс блока 3 деления поступает на вход элемента 7 ИЛИ, а с его выхода — на Б вход КЬ-триггера

4, подтверждая нахожцение его в положении "1" или устанавливая его з это положсние. По .=паду выходного импульса блока 3 деления в блоке 6 формирования формируется сигнал, который поступает на инвертор 9 и устанавливает RS — òðèããåð 5 в положение "0", закрывая элемент 2 И для прохождения импульсов автогенератора

Прохождение импульса с инвертора

9 через элемент 10 И-НЕ зависит от состояния RS-триггера 11. Если на переданный запросный сигнал по шине

17 поступления ответ-!ых сигналов поступает ответный с.->гнал> который устанавливает RS-триггер 11 в положение "0", то к элементу поступления импульса с инвертора 3 элемент 10 И

НЕ окажется -акрытым для его прохождения и состояние RS-.триггера 4 не изменяется.

Если на переданный запросный сигнал ответный сигнал не поступает, то

RS-триггер 1 остается в положении

"1", а выходчой импульс инвертора 9 прохоцит через элементы 10 и 8 и устанавливается RS-триггер 4 в положение "0".

Tal<им образом> RS-триггep 4 постоянно находится в положении "1" при!

838603

35 ь= — (4-FT).лgo y. д, Т

5О

55 поступлении ответных сигналов на каждый иэ запросных и переходит в положение "0" на вРемЯ Т вЂ” 1.и пРи каждом пропадании ответного сигнала, Л где „-длительность выходного импульса блока 3 деления.

Среднее значение тока, протекающего через измерительный прибор 13, может быть представлено в виде CA= — 100 Й1(1+ . } 1001ИКА, (1) В выражении (1) первое слагаемое определяет среднее значение тока через микроамперметр при полном отсутствии ответных сигналов. Протекание этого тока обусловлено периодической установкой RS òðèããåðà 4 в положение "0" на время и .

Второе слагаемое характеризует увеличение среднего значения тока эа счет появления ответных сигналов.

Выражение (1) может быть записано в виде и р р + (-FT)) l0or A ) 1 где f = - — частота запросных сигТ налов, F частота ответных сигналов

t — время задержки между первыми импульсами запросных и ответных кодов иэ которого видно, что среднее значение тока не находится в пропорциональной зависимости от отношения

F а содержит некоторую ошибку, Ошибка будет максимальной при

F = 0 и Т = Т„„,„и равна — 1oo 11и., и П1И т„,,„

Для простоты рассмотрения принципа действия и оценки погрешности измерения выражения (1) и (2) приведены для устройства, в котором работа автогенератара и поступление запросных сигналов синхронизированы.

Для случая несинхронной работы ошибка определяется выражением, несколько отличным от выражения (3), но значение максимальной ошибки при этом не меняется и определяется как и в случае синхронной работы выражением (4) .

При частоте автогенератора ген

=1 МГц, 1и = 0,5 мкс, Тщ„,„= 250 мкс

0,5 100

4 max >< — MKF О, 2 мкА, что составляет 0,2% в измерении значения ответности, Таким образом, в предлагаемом устройстве значительно повышена точность измерения, а следовательно„ достоверность результата.

Формула изобретения

Устройства для измерения отношения частот, содержащее переключатель и последовательно соединенные блок калибровки, измерительный прибор и основной RS-триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения. в него введены для дополнительных 5-триггера, два элемента ИЛИ и последовательно соединенные автогенератор, элемент И, блок деления, блок формирования, инвертор и элемент И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход последнего соединен с первым входом переключателя и r. вторым входом элемента И, третлй вход которого подключен к выходу первого дополнительного RS-триггера, первый вход последнего соединен с входом второго дополнительного RS триггера, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, при этом второй выход переключателя соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока деления, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с входами основного RS — òðèããåðà, а второй вход первого дополнительного

RS-триггера подключен к входу инвер тора.

Источники информации, принятые во внима:ле при экспертизе

1. Прибор "KACi -У". — Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2. 075.008 ТО, разделы 4-5, 1976.

2. Техническое описание исп

9 015020, 1976.

838603

Составитель Л.Воронина

Техред И.Голинка Корректор C,Шекмар

Редактор И.Петрова

Филиал ПНП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн- ÿ.,,4

Заказ 4420/68 Тираж 732 Подписнсе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113Q35, Москва, Ж-35, Раушская наб.р д 4/ 5