Усредняющий частотомер

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 1871096 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 16.10.78 (21) 2674725/18-21 с присоединением заявки М (23) П риоритет (5! )М. Кл.

G 01 Й 23/1О, Гесударстынв и квинтет

СССР (53) УДК 621.317. .76(088.8) по делен нзобретеннй н отнрнтнй

Опубликовано 07.10 ° 81 ° Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 07.10.81 (72) Авторы изобретения

Г.Н.Лавров и Ю.В.Морозов

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) УСРЕДНЯЮЩИЙ ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относится к измерению и преобразованию информации и может быть использовано для централизованного контроля параметров энергообъектов.

Наиболее близок к настоящему изоб5 ретению цифровой частотомер, содержащий двоичный умножитель, два элемента ИЛИ, два триггера управления, генераторы образцовой и тактовой

10 частот, элемент задержки, управляемый делитель и делитель Pl ).

Недостатком его является низкая точность измерений при отклонении измеряемой частоты от заданного диапазо3$ на, а также невозможность получения среднего значения частоты за большой интервал времени.

Целью изобретения является повьппение точности измерений и расширение функциональных возможностей схемы °

Поставленная цель достигается тем, что в усрепняюший частотомер, содержащий последовательно соединенные первые ключ и триггер управления, выход которого подключен к первому входу второго ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, выход второго ключа подключен к первым входам двоичного умножителя и первого элемента ИЛИ, выход которого через делитель подключен к первому входу второго триггера управления, второй вход которого соединен с выходом первого триггера управления, а выход— с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовой частоты, выход третьего ключа соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом управляемого делителя, второй вход которого подключен к первому выходу двоичного умножителя, второй выход которого через последовательно соединенные второй элемент ИЛИ и элемент задержки под871096

55 ключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, выход управляемого делителя соединен со вторым входом двоичного умножителя, введены последовательно соединенные двоичный разностный счетчик, управляемый реверсивный делитель и реверсивный двоичный счетчик, а также блок пере- носа и индикатор, вход которого подключен к первому выходу реверсивного двоичного счетчика, второй выход которого через блок переноса соединен с первым входом двоичного разностного счетчика, второй вход которого соединен с выходом управляемого делителя.

На чертеже представлена структурная электрическая схема усредняющего частотомера.

Частотомер содержит счетчик 1 периода, блок элементов 2 И, счетчик

3 частоты, которые представляют со бой двоичный умножитель 4, элемент

5 ИЛИ, управляемый делитель 6, ключи

7-9, делитель 10, элемент 11 ИЛИ, триггеры 12, 13 управления, генератор

14 образцовой частоты, элемент 1S задержки, генератор 16 тактовой частоты, двоичный разностный счетчик

17, управляемый реверсивный делитель

18, реверсивный двоичный счетчик 19 текущего среднего значения частоты, блок 20 переноса, индикатор 21.

Устройство работает следующим образом.

Первый этап — измерение периода.

Результат измерения — число„ пропорциональное периоду измеряемой частоты, — фиксируется в счетчике периода.

Триггеры 12 и 13, ключи 9 и 7, генератор 14 и счетчик 1 составляют функциональный узел, назначением которого является измерение периода.

В начале каждого цикла измерения ключ 7 открывается на время, равное периоду измеряемой частоты, и в счетчике 1 фиксируется число, пропорциональное периоду измеряемой частоты.

Второй этап — преобразование чисI ла, пропорционального периоду измеряемой частоты, в число, пропорциональное измеряемой частоте, — состоит в делении, методом последовательного вычитания из постоянного числа значащей цифры стар@его разряда числа, пропорционального периоду измеряемой частоты, причем одновременно делимое уменьшается на величину, про5

4Î

45 порциональную весу остальных разрядов делителя. Операция деления осуществляется в управляемом делителе 6.

Триггер 13, ключ 8 и делитель 10 составляют функциональный узел, осуществляющий операцию вычитания. В начале процесса преобразования числа, пропорционального периоду, в число, пропорциональное частоте, триггер 13 открывает ключ 8, и на вход делителя 10 через элемент 11 ИЛИ начинают поступать импульсы тактовой частоты. Одновременно через элемент

11 на вход делителя 10 начинают поступать импульсы с выхода элемента с ИЛИ.

Элемейт 15 задержки предназначен для того, чтобы исключить возможность совпадения этих двух последовательностей импульсов. Как только на вход делителя 10 поступит определенное количество импульсов, выходной импульс его .возвращает триггер 13 в исходное состояние, и ключ 8 закрывается.

Это говорит о том, что операция вычитания, а вместе с ней и операция преобразования числа, пропорционального периоду, в число, пропорциональное частоте, закончилось.

При этом в счетчике 3 фиксируется число, пропорциональное измеряемой частоте.

На вход двоичного разностного счетчика 17 поступают импульсы, пропорциональные частоте в данном такте работы, из управляемого делителя 6, В счетчике 17 формируется разность между средним значением частоты за предшествукицие И тактов и значением частоты в новом такте работы, которая поступает на вход управляемого реверсивного делителя 18, где происходит деление этой разности на порядковый номер такта работы устройства.

С выхода делителя 18 импульсы поступают на вход реверсивного .двоичного счетчика 19 и изменяют информацию о среднем текущем значении частоты, хра" нящуюся там.

С реверсивного двоичного счетчика

19 импульсы считываются и поступают в узел индикации 21, где преобразуются в двоично-десятичный код для ввода в ЭВМ и для индицирования.

Блок переноса 20 переносит состояние счетчика 19 текущего среднего значения в двоичный разностный счетчик 17.

5 8

Настоящее устройство выгодно отличается от известного тем, что позволяет осуществлять усреднение результатов измерений с одновременной индикацией промежуточных результатов усреднений, а также мгновенных значе ний частоты, что значительно упрощает контроль работы энергосистемы, оптимальный режим работы электрогенераторов, что ведет к экономии топлива и безштрафовой поставке энергии потребителю.

Формула изобретения

Усредняющий частотомер, содержащий последовательно соединенные первые ключ и триггер управления, выход ico;— торого подключен к первому входу второго ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, выход второго ключа подключен к первым входам двоичного умножителя и первого элемента ИЛИ, выход которого через делитель подключен к первому входу второго триггера управления, второй вход которого соединен с выходом первого триггера управления, а выход — с первъвч входом третьего ключа, второй вход которого подключен к выходу генератоI

71096 6 ра тактовой частоты,, выход третьего ключа соединен со вторыми входом первого элемента ИЛИ и первым входом управляемого делителя, второй вход которого подключен к первому выходу двоичного умножителя, второй выход которого через последовательно соеди- . ненные второй элемент ИЛИ и элемент задержки подключен к третьему входу

tO первого элемента ИЛИ, выход управляемого делителя соецинен со вторым входом двоичного умножителя, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расши15 рения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные двоичный разностный счетчик; управляемый реверсивный делитель и реверсивный двоичный счетчик, а также ро блок переноса и индикатор, вход которого подключен к первому выходу реверсивного двоичного счетчика, второй выход которого через блок переноса соединен с первым входом дво2З ичного разностного счетчика, второй вход которого соединен с выходом управляемого делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шахов Э.К. Метод цифрового измерения инфранизких.частот.-"Автометрия", :У 2> 1966, с. 58-60 (прототип).

871096

Составитель Л,Плетнева

Редактор Б.Федотов Техред Т.Маточка Корректор С.Шекмар

Заказ 8430/18 Тираж 735 подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

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