Цифровой частотомер низких и инфранизких частот

 

< 866496

Союз Соввтсиик

Социалистических

Республии

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 13.12.79 (21) 2889727/18 21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)M. Кл.

Cj Ol R 23/00

1Ьвударстеаеыб кенятет

CCCP ао делам изобретения к открытий

Опубликовано 23.09.81. Ькмлетеиь Рй35 (53) УДК621.317..7 (088.8 ) Дата ояубликоваиия описания 23.09.81 (72) Автор изобретения

С. Г. Салигов а

Научно-исследовательский институт и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и" Микаической промышленности (7I) Заявитель (54) БИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР НИЗКИХ И ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ

Изобретение относится к цифровой электроиэмерительной технике и может применяться в качестве быстродействующего измерителя частот низкого и инфраниэкого диапазона.

Известны устройства, содержащие триг» геры, генератор, счетчики, ключи I.1 .

Недостаток этих устройств — низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущто ности к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные первый ключ и триггер, последова» тельно соединенные второй ключ, счетчик и преобразователь кода, последовательно

IS соединенные генератор эталонной частоты, третий ключ и реверсивный счетчик Г23.

Недостаток известного устройства низкая точность измерения.

Бель изобретения - повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий последовательно соединенные первый ключ и трнг» гер,последовательно соединенные второй ключ, счетчик и преобразователь кода, а также последовательно соединенные генератор эталонной частоты, третий ключ и реверсивный счетчик, введены блок управления и последовательно соединенные преобразователь кода входной частоты во временной интервал и элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго ключа, второй вход которого соединен с первым входом преобразователя кода входной частоты во временной интервал, второй вход последнего подключен ко второму выходу счетчика, при этом третий вход преобразователя кода входной частоты соединен с выходом реверсивного счетчика, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен со вторым входом третьего ключа, третий выход блока управления подключен ко второму выходу счетчика, первый вход блока управления соединен с выходом преобразователя кода, второй вход блока управления подключен к

866496

NGf1 И Ь„+Ь 1 ...+Ь„

55 выходу триггера, а четвертый выход блока управления соединен со входом перво» го ключа.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит ключ 1, триггер

2, элемент 3 ИЛИ ключ 4, счетчик .5, преобразователь 6 кода, блок 7 управления, генератор 8 эталонной частоты, ключ

9, реверсивный счетчик 10, преобразователь 11 кода входной частоты во вре-. менной интервал.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально блок 7 через:ключ 1 подключает входной сигнал g ко входу триггера 2, который в свою очередь че рез элемент 3 и ключ 4 открывает путь выходным импульсам генератора 8 и счет чику 5 эа временной интервал равной периоду Т входного сигнала. После этого блок 7 по сигналу триггера 2 закрывает выход ключа 1 и в счетчике 5 получается код пропорциональный периоду входного сигнала (Й т ). Далее преобразователь 6 преобразует код счетчика 5 обратно пропорционально временному интервалу, за который при помощи блока 7 открывается ключ 9 и в режиме сложения подсчитываются выходные импульсы генератора 8.

После получения кода N - значения входной частоты с погрешностями преобразователя 6, блок 7 сбрасывает на исходное состояние счетчик 5 и разрешает преобразователю 11 преобразовать код М во временной интервал Т., за,который при помощи элемента 3 и блока 7 открываеч ся ключ 4 и в счетчике 5 подсчитываются выходные импульсы генератора 8. Полученный в счетчике 5 код, вновь преоб разуется преобразователем во временной интервал, эа который открывается ключ 9 и импульсы генератора 8 вычитываются из кода записанного в реверсивном счетчике 10. В итоге в счетчике 10 оказывается разность Ь „= Й- М

Далее блок 7 подключает входной сиг-. нал ко входу триггера 2, открывается ключ 4 и в счетчике 5 получается код

Мт ° Этот код преобразователем 6 преобразуется во временной интервал, за который в режиме сложения подсчитываются импульсы генератора 8 в счетчике 10.

В итоге в счетчике 10 оказывается пер» вый скорректированный результат входной частоты

Далее итерационный измерительно-вычислительный процесс, т.е. чередование

10 !

40 подключение ко„входу ключа 2 временных интервалов входного сигнала и преобраэо вателя 11, а также операций сложения и вычитания, может быть продолжен до получения и -го скорректированного результата

Итерационный процесс может быть остановлен блоком 7 либо на конкретном числе циклов коррекции, либо при получении

Ь. с Я, где Q - шаг квантования.

°

Легко доказать, что при приравнении, временных интервалов входного сигнала и преобразователя. 11 будет удовлетворяться условие h„. 4$ для которого потребуется не более 2- 3 циклов коррекции, так как погрешности преобразователя 6 обычно не превьппают нескольких процентов.

Как видно из формулы (1),скорректированные результаты измерения всегда будут обладать более высокой точностью, что ноэволяет существенно снизить требования к точности преобразователя 6, единственного сложного блока устройства, Таким образом, существенно упрощается преобразователь 6 по сравнению имеющимся в известном устройстве. Также следу ет отметить, что предлагаемое устройство не критично к медленным изменениям выходной частоты генератора 8 и поэтому генератор 8 можно реализовать в виде обычных QC или L С генераторов, что также позволяет упростить устройство (в известном-необходим кварцевый генератор).

Предлагаемое устройство позволяет примерно на порядок и более повысить точ« ность измерения. При этом в следящем режиме также может быть уменьшено время измерения.

Формула иэобретени я

Цифровой частотомер низких и инфраниэких частот, содержащий последовательно соединенные первый ключ и триггер, последовательно соединенные второй ключ, счетчик и преобразовааяль кода, а также последовательно соединенные генератор эта« лонной частоты, третий ключ и реверсивный счетчик, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения в него введены блок управления и последовательно соединенные преобразователь кода входной частоты во временной интервал н элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго клюИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кирианаки Н. В. и Дудыкевич В. Б. 0 Методы и устройства цифрового иэмере» ния низких и инфраниэких частот. Львов, Вища шксча, 1975.

2."Автометрия, 1969, % 2, с. 39WS.

5 8664Ì 6 ча, второй вход которого соединен с пер- соединен с выходом преобразователя кода, вым входом преобразователя кода вход- второй вход блока управления подключен ной частоты во временной интервал, второй к выходу триггера, а четвертый выход вход последнего подключен ко второму блока управления соединен со входом пер» выходу счетчика, при этом третий вход ного ключа. преобразователя кода входной частоты соединен с выходом реверсивного счетчика; второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен со вторым входом третьего ключа, третий выход блока управления подключен ко второму выходу счетчика, первый вход блока управления

Составитель П. Воронина

Ко ктор А. Ференц

Редактор Г. Волкова Техред А.Савка рре

Заказ 8072/68 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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