Частотомер мгновенных значений

 

(iij84909E

Союз Советских

Социалистических респубики

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) За алеко 05,10.79 (2! )2825208/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (5E)Nl. Кд.

G 01 R 23/02

Гвеударставнный.квинтет

СССР

IIO делам мзобретеннй и втнрытнй (53) УДК б21З17, 721 (088.8) Опубликовано 23.07.81. Бюллетень М27

Дата опубликования описания 23.07.81 (72) Авторы изобретения

В. Г. Чулошников и Ю. А. Иванов (7!) Заявитель (54} ЧАСТОТОМЕР МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕг!ИЙ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для измерения мгновенных значений низких и инфранизких частот и может применяться в информационно-измерительных системах, где решаются задачи обработки информации, регистрации и управления объектами.

Известны устройства, содержащие формирователи, счетчики, генераторы и ключи (11.

Недостаток этих устройств — низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности. является частотомер, содержащий три счетчика, схему сравнения, формирователь, ключ, вспомогательный генератор, формирователь временного интервала, При этом выходы разрядов пер15 вого и второго счетчиков подключены к соответствующим входам схемы сравнения. Выход схемы сравнения соединен со счетным входом третьего счетчика и подключен к установочному входу второго счетчика.. Счетный вход пер20 вого счетчика через формирователь подключенк входной шине. Второй выход формирователя подключен к управляющему входу формирователя временного интервала, выход последнего подключен к управляющему входу ключа. Второй вход кз.юча соединен с -вы,:огом вспомогательного генератора, а выход ключа подсоединен к счетному вхогу второго счетчика (2).

Недостаток навесного устройстм — ишкая точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что в частотомер мгновенных значеи пг, содержащий поспелова. тельно соеурненные основной форьптромтель импульсов и первый счетчик, последова ельня соединенные вспом гательный генератор и ключ, второй вход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, вход которого соединен с первым входом основного формирователя импульсов, блок сравнения, вь од которого подключен к первому входу не лого счетчика и к первому входу второго счетчика, второй вход последнего соединен с выходо;.. ключа, введены дополнительные. формирователь импульсов, первый и второй регистры и триггер, первый вход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, при этом

3 849091 4 стра подключен к вто- выдаваемого с управляющего выхода, резульформирователя импуль- тат измерения периода, эафнкснрованнъй в его соединен с пер- счетчике 3, переносится в регистр 5. Затем ного формирователя счетчик обнуляется и процесс измерены» перид. которого подключен os повторяется. Аналогично, но со сдвигом го счетчика, выход по- на полпериода измеряемой частоты работают вым входом второго формирователь 2, счетчик 4 и регистр 6. оторого подключен к Сдвиг на полпериода обусловлен тем, что перктельного формировате- вый формирователь 1 выдает серии имнульвходу последнего,. 1о сов, число которых пропорционально ннтерваго счетчика и к входу лам между моментами пересечения порога первый вход первого реги рому выходу основного сов, второй вход последк вым входом дополнитель импульсов, первый выхо к второму входу второ следнего соединен с пер регистра, второй вход к второму выходу дополн ля импульсов, к второму к второму входу перво формирователя временных интервалов, второй вход первого регистра соединен с выходом первого счетчика, выход первого регистра под. ключен к первому входу блока сравнения:, 15 второй вход которого соединен с выходом второго регистра, выход блока сравнения подключен к второму входу триггера, выход последнего соединен с входом формирователя временных интервалов. яо

На фиг. 1 представлена функциональная схема частотомера мгновенных значений, пример конкретного выполнения устройства; на фиг. 2 — диаграмма (а) напряжения измеряемой частоты в отсутствии помех, диаграмма (б) д5 напряжения импульсной помехи и диаграмма (в) напряжения смеси входного сигнала + помеха, а также подлежащие преобразованию в значение частоты измеренные. временные интервалы ложные — Тл и истинные — Тк.

Частотомер мгновенных значений содержит два формирователя 1 и 2, два счетчика 3 и

4, два регистра 5 и 6, блок 7 сравнения; триггер 8, формирователь 9 врематного интервала, вспомогательный генератор 10 н ключ 11; з

Устройство работает следующим образом.

Напряжение измеряемой частоты подается на входы формирователей 1 и 2, к выходам которых подключены счетчики 3 и 4 соответственно. При этом цепочка формировательсчетчик образуют измеритель периода, т.е. с вьтхода формирователя выдаются серии импульсов эталоннои частоты, подсчитываемые счетчиком, число импульсов эталонной частоты кропорционально длительности измеряемого периода. На« чапу к концу серии соответствуют моменты пересечения напряженнем измеряемой частоты фиксированного порогового уровня. С помощью формирователя 1 н счетчика 3 измеряют времеинъте. интервалы между моментами пере.сечения напряжением измеряемой частоты порогового уровня "внизу вверх" (на фиг. 2— временные интервалы. между нечетными точка. ми, т.е. между точками 1-3; 3-5 к тд.), а формирователем 2 и счетчиком 4 — интерва. лы между моментами пересечения порога "

"сверху внизу" (на фиг. 2 — временные интервалы между точками 2-4; 4-6 и тд.) По переднему фронту импульса формирователя 1,, напряжением измеряемой частоты "снизу вверх",, а второй формирователь 2 — при пересечении

0opora "сверху вниз" (фиг. 2в). Полученные результаты измерения длительностей периодов с выходов счетчиков 3 и 4 переписываются по командам с формирователей 1 и 2 в регистры 5 и 6 соответственно и поступают на входы блока 7 сравнения. В случае равенства результатов измерения, а это, например, будет иметь место каждый раз в случае измерения частоты в идеальных условиях, т.е. при отсутствии помех, блоком 7 сравнения формируется импульс. По этому импульсу обнуляется счетчик 4, срабатывает триггер 8 к запрещает работу формирователей, обнуляет счетчик 3, подает потенциалъный сигнал на управляющие входы регистра 6 и формирователя 9 временного интервала В регистр 5 записывается результат измерения периода, зафиксированный в счетчике 3. С того момента импульсы вспомогателького генератора 10 начинают поступать ка счетный вход счетчика 4 и через регистр 6 текущий результат счетчика 4 поступает ка входы блока 7. Блок 7 сравнения в момент совпадения результатов регистра 5 и счетчика 4 формирует импульс равенства, который сбрасывает в нуль показания счетчика 4, а также поступает на вход счетчика 3.

В том счетчике в течение интервала времени

То, задаваемого формирователем 9 интервала, суммируются импульсы, поступающие с выхода блока 7 сравнения. В момент окончания интервала То в. счетчике будет зафиксировано число, пропорциональное значению измеряемой частоты.

Использование предлагаемого устройства позволяет исключить преобразование ложных результатов измерения длительности периода в значение частоты. Это достигается эа счет введения в устройство двух регистров, триггере, второго формирователя и выполнения соответствующих соединений, а также эа счет тог, что в этом устройстве измеряют длительности периодов двумя измерителями, запускаемыми со сдвигом на полпериода измеряемой частоты, сравнивают результаты и если они равны, то выполняют процедуру преобразования длителытости периода в частоту.

8490

Формула иэобретеиия

Частотомер мгновенных значений, содержащий последовательно соединенные основной формирователь импульсов и первый счетчик, последовательно соединенные вспомогательный генератор н ключ, второй вход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, вход которого соединен с первым входом основпого формирователя импульсов, 1о блок сравнения, выход которого подключен к первому входу первого счетчика и к первому входу второго счетчика, второй вход последнего соединен с выходом ключа, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены дополнительный формирователь импульсов, первый и второй регистры и триггер, первый вход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, при этом первый вход первого регистра подключен к второму выходу основного формирователя импульсов, второй вход последнего соединен с первым входом

91 4 дополнительного формирователя импульсов, первый выход которого подключен к второму входу второго счетчика, выход последнего соединен с первым входом второго регистра,. второй вход которого подключен к второму ,. выходу. дополнительного формирователя импульсов, к второму входу последнего, к второму входу первого счетчика и к входу формирователя временных интервалов, второй первого регистра соединен с выходом первого счетчика, выход первого регистра подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, выход блока сравнения подключен к второму входу трип.ера, выход-. последнего соединен с входом формирователя временных ин.тервалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 543881, zen. 6 О! Я 23!02, 197&.

2. Ермолов Р. С. Цифровые частотомеры. Л., "Энергия"„. 1973, с. 19.

Фиг.1 составитель Л. Воронина

Редактор 9. Лазаренко Техред Т,Маточка Корректор, В.Синицкая .

Заказ 6564/57 Тираж 732 Подписное

ЙНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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