Цифровой частотомер
Oll ИСАНИ-Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сеюз Советски к
Социапистическин
Республик
5 01K 23/00 Йаударстееннк11 комитет СССР No диан изобретений и вткрыти11 ОпУбликовано 23.06,81, Бюллетень М (5З) УЛ К 621 . 317. . 723(088.8) Дата опубликования описания 25.06.81 (72) Автор изобретения В. В. Блатов (71) заявитель 1,54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах измерения частоты сигналов. Известен цифровой частотомер, со5 держащий последовательно соединенные генератор опорной частоты, формирователь импульсов опорной частоты, элемент совпадения, триггер, ключ и счет- . чик импульсов, выход которого подключен ко второму входу триггера, а выход формирователя соединен со вторым входом ключа; и последовательно соединенные формирователь импульсов измеряемой частоты, второй ключ и второй счетчик импульсов, причем второй вход второго ключа соединен с выходом триггера, а выход формирователя импульсов измеряемой частоты подключен ко второму входу элемента совпадения (13. Недостатки такого устройства— большая .ошибка измерения и длительность опорных и сигнальных импульсов, а также задержка начала интервала измерения от момента запуска частотомера до момента совпадения импульсов измеряемой и опорной частот. Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является устройство, содержащее основной делитель частоты, генератор опоркой частоты, последовательно соединенные формирователь импульсов, первый ключ и счетчик импульсов, последовательно соединенные одновибратор, первый основной триггер, второй ключ и второй основной триггер, выход которого подключен к второму входу первого ключа и к входу основного делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом первого основного триггера и с вторым входом второго основного триггера, а выход формирователя импульсов подключен к второму входу второго ключа P2). Недостаток известного устройства - низкая точность измерения. 3 8407 Цель изобретения — повышение точности измерения путем сдвига интервала измерения на полпериода исследуемого колебания при измерении час. тоты сигналов сложной формы. Эта цель достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий основной делитель частоты, генератор опорной частоты, последовательно соединенные формирователь импульсов, 10 первый ключ и счетчик импульсов, последовательно соединенные одновибратор, первый основной триггер, второй ключ и второй основной триггер, выход которого подключен к второму входу первого ключа и к входу основного делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом первого основного триггера и с вторым входом второго основного триггера, выход формиро- щ вателя импульсов подключен к второму входу второго ключа, введены дополнительный делитель частоты и последовательно соединенные дополнительный триггер и коммутатор, второй вход которо-, д5 го подключен к входу дополнительного делителя частоты и к выходу генератора опорной частоты, при этом третий вход коммутатора соединен с выходом дополнительного делителя частоты, Ю второй выход основного делителя частоты подключен к четвертому входу коммутатора, первый вход дополнительного триггера соединен с вторым входом первого ключа, а второй вход ос- з5 новного триггера подключен к входу счетчика импульсов. На фиг. 1 схематично представлен цифровой частотомер; на фиг. 2 — диа- „, граммы, поясняющие работу устройства. Цифровой частотомер содержит одновибратор 1, триггер 2, ключ 3, триггер 4, ключ 5, счетчик 6, формирователь 7, делитель 8 частоты, триггер 9, коммутатор 10, генератор 11 опорной частоты, делитель 12 частоты. На диаграммах обозначены: 13 — импульсы сигнала на выходе формирователя 7; 14 — напряжение на выходе триггера 2; 15 — напряжение на выходе триггера 4; 16 — напряжение на выходе триггера 9; 17 — импульсы опорной частоты на выходе коммутатора 10. Устройство работает следующим образом. На клемму "Запуск" в момент времени te поступает сигнал запуска и 57 4 включает одновибратор 1, который срабатывает и запускает триггер 2, последний опрокидывается (диаграмма 14) и открывает ключ 3. Импульсы входного сигнала, сфор-. мированные формирователем 7, иэ поданного на вход колебания (диаграмма 13) через открытый ключ 3 поступают на первый вход триггера 4, который первым импульсом сигнала опрокидывается (диаграмма 15) и открывает ключ 5. Сигнальные импульсы через открытый ключ 5 поступают на счетчик 6 и регистрируются, начиная со второго импульса, причем первый после момента 10 импульс не регисткурируется, так как начало импульса с выхода триггера 4 смещено вследствие задержки в ключе 3 и триггере 4. Импульс с выхода триггера 4 передним фронтом воздействует на делитель 8 частоты, устанавливая его в начальное (нулевое) состояние. Коэффициент деления делителя 8 частоты определяет длительность интервала измерения, поэтому с момента его установки начинается отсчет интервала измерения. Кроме того, выходной импульс триггера 4 опрокидывает триг" гер 9, который в исходное состояние возвращается первым же импульсом сигнала, прошедшим через ключ 3, т.е. вторым импульсом после момента запуска tO. В результате на выходе триггера 9 появляется импульс (диаграмма 16), длительность которого точно равна одному периоду частоты следования сигнала. Выходной импульс триггера 9 управляет коммутатором 10 таким образом, что при отсутствии импульса на вход делителя 8 частоты поступают импульсы опорной частоты непосредственно с .выхода генератора ll опорной частоты, а при воздействии импульсачереэ делитель 12 частоты. Таким об-. разом, на выходе коммутатора 10 (диаграмма 17) частота опорных импульсов сказывается переменной, т.е. уменьшенной в два раза (Q /2) на интервале первого периода сигнала и но" миналъной (Q ) в остальное время. В течение первого периода сигнала для формирования интервала измерения на вход делителя 8 частоты поступает иа (Т©)/2 импульсов опорной частоты меньше эа счет деления опорной часто5 84075 ты в делителе 12. Для сохранения заданного количества импульсов, необходимого для наполнения делителя 8 частоты, происходит приращение интервала измерения Тд на величину Т /2, а поскольку первый импульс сигнала счетчиком 6 не регистрируется, при,ращение интервала эквивалентно его сдвигу, при этом погрешность дискретности уменьшается вдвое. 1О Таким образом, в, предлагаемом цифровом частотомере повышена точность измерений частоты сигналов за счет уменьшения ошибки дискретности, при этом форма колебаний, частота которых измеряется, не влияет на величину погрешности измерения, а сдвиг интервала измерения происходит с пре цизионной точностью при любой частоте синусоидальных и импульсных сигналов, т.е. весьма простыми техническими средствами погрешность цифровых частотомеров.может быть уменьшена вдвое, что очень важно на практике, особенно при ограниченном времени измерения. 7 6 тор, первый основной триггер, второй ключ и второй основной триггер, выход которого подключен к второму входу первого ключа и к входу основного делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом первого основного триггера и с вторым входом второго основного триггера, выход формирователя импульсов. подключен к второму входу второго ключа, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены дополнительный делитель частоты. и последовательно соединенные дополнительный триггер и коммутатор, второй вход которого подключен к входу дополнительного делителя частоты и к выходу генератора опорной частоты, при этом третий вход коммутатора соединен с выходом дополнительного делителя частоты, второй выход основного делителя частоты подключен к четвертому входу коммутатора, первый вход дополнительного триггера соеди- . нен с вторым входом первого ключа, а второй вход основного триггера подключен к входу счетчика импульсов. Формула изобретения Цифровой частотомер, содержащий основной делитель частоты, генератор опорной частоты, последовательно соединенные формирователь импульсов, первый ключ и счетчик импульсов, последовательно соединенные одновибраИсточники информации, 30 принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ф 451962, кл. 501 R 23/02, 05.02.73. 2. Ермолов P.Ñ. Цифровые частотомеры. Л., "Энергия", 1973,.с. 7, рис. 1-2. 840757 Составитель Л. Воронина Редактор С. Ро кова Те ед М.Голинка Корректор С. ермак Закаэ 4754 65 Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035 Москва, Ж-35 Раушская наб. д. 4/5 Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
