Частотомер

 

Союз Советских

Ссциалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц898339 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2504.79 (21) 27577б2/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.0182. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 15,0182 (51) М Кл з

G 01 R 23/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК б 21 ° 317. 7б (088. 8) (72) Автор изобретения

С. П. Григорян

k

Специальное конструкторское бюро геофиэичеоноио

1 приборостроения научного центра Геофизика"

AH Азербайджанской СССР (71) Заявитель (54) ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для цифрового измерения частоты электрических сигналов в устройствах, работающих в автономном режиме с ограниченными ресурсами по питанию, например в полевой геофизической аппаратуре.

Известно устройство для цифрового измерения частоты, основанное на счетно-импульсном методе (1).

Недостатком данного устройства является необходимоСть применения высокостабильных точных генераторов опорной частоты, причем для измерения частоты в широком диапазоне температур необходимо термостатирование генераторов. Термостатирование связано со значительным расходом электрической энергии, ресурсы которой в полевых условиях ограничены.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является частотомер, содержащий электронный ключ, формирователь, счетчик импульсов, генератор опорной частоты и делитель частоты, выход формирователя соединен с первым входом электронного ключа, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, выход генератора опорной частоты подключен к входу делителя частоты, выход которого подключен к второму входу электронного ключа (2).

Недостатком известного частотомера является большая потребляемая мощность и низкая точность измерений при измерениях в широком диапазоне изменения температуры.

Цель изобретения — повышение точности измерений и уменьшение потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в частотомер, содержащий форми15 рователь импульсов, в д которого подключен к первому входу ключа, генератор импульсов, выход которого через делитель частоты подключен ко второму входу ключа, выход которого соединен с входом счетчика, дополнительно введены ключ, счетчик, вычислительный блок и последовательно соединенные генератор импульсов и делитель частоты, причем выход формирователя импульсов подключен к первому входу дополнительного ключа, второй вход которого соединен с выходом дополнительного делителя частоты, а выход — с входом дополнительного счетчика, выходы основного и

898339 дополнительного счетчиков подключены ко входам вычислительного блока.

На чертеже приведена блок-схема частотомера.

Частотомер содержит формирователь

1 импульсов, ключи 2 и 3, счетчики

4 и 5 импульсов, генераторы 6 и 7 импульсов с различными частотно-температурными характеристиками, делители 8 и 9 частоты, вычислительный блок 10.

Сущность изобретения заключается в том, что производится подсчет числа периодов измеряемой частоты за измерительные интервалы, сформированные двумя различными генераторами частоты, имеющими любые различные зависимости частоты от температуры.

При изменении температуры окружающей среды изменяются частоты обоих генераторов, что приводит к изменению длительностей измерительных временных интервалов и, соответственно, к изменению числа подсчитанных периодов измеряемой частоты эа эти временные интервалы. Измеренные величины периодов измеряемой частоты за два измерительных временных интервала обрабатываются в вычислительном блоке 10 с использованием функциональных зависимостей частот обоих генераторов от температуры окружающей среды, в результате чего на выходе вычислительного блока 10 формируется код измеряемой частоты. При этом оператор обработки зависит от конкретных частотно-температурных характе- ристик. Тем самым достигается инвариантность частотомера к изменению температуры окружающей среды, что приводит к повышению точности изМерений.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемая частота поступает на вход формирователя 1 импульсов, сформированные импульсы через ключи 2 и

3 поступают на счетчики 4 и 5 соответственно. При .этом ключ 2 открывается на измерительный интервал t 1, сформированный генератором 6 и делителем 8, К1

1 р ) 1)

К где f1 — частота генератора 6;

К1 — коэффициент пересчета делителя 8.

Ключ 3 открывается на измерительный интервал t, сформированный генератором 7 и делителем 9, l

U " 9g, (2) к где f — частота генератора 7;

К вЂ” коэффициент пересчета делителя 9.

Число подсчитанных импульсов N< и N в счетчиках 4 и 5 за измерительные интервалы „и t соответственно равно:

У1 — (3)

% О 4 К (4)

Частоты генераторов б и 7 описываются следующими уравнениями:

i0 f1 fO1+af „(t) (5), f Z = О2+" () (6) где f u f o — номинальные частоты генераторов б и 7 соответственно;

af1(t) и д f < () - частотно-температурные характеристики генераторов 6 и 7 соответственно.

20 наличие дй 1(t) и дй (t) приводит в известных конструкциях частотомеров к нестабильности частот f и f

1 от температуры, а соответственно, к нестабильности. измерительных времен 5 ных интеРвалов 1р и

И1 И2

Используя выражения (5) и (6), выражения (3) и (4) можно представить в виде

Выходные сигналы счетчиков 4 и 5, т.е. N1 и N, поступают на входы вычислительного блока 10, в котором после решения системы уравнений (3 ) и (4 ) формируется код измеряемой величины частоты f . Генераторы 6

40 и 7 должны иметь отличные друг от друга частотно-температурные характеристики, а номинальные частоты могут быть одинаковыми.

Данный частотомер позволяет про45 изводить высокоточное измерение частоты, используя нетермостатированные генераторы, что уменьшает потребляемую мощность и расширяет область применения частотомера, позволяет

50 использовать его в полевой геофизической аппаратуре и при измерениях в лабораторных условиях.

Формула изобретения

Частотомер, содержащий формирователь импульсов, выход которого подключен к первому входу ключа, генератор импульсов, выход которого через делиф0 тель частоты подключен ко второму входу ключа, выход которого соединен с входом счетчика, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и уменьшения у потребляемой мощности, в него допол898339

Составитель Л. Плетнева

Техред JI.Ïåêàðü КоРРектоР О.Билак

Редактор М. Циткина

Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11941/61

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нительно введены ключ, счетчик, вычислительный блок и последовательно соединенные генератор импульсов и делитель частоты, причем выход формирователя импульсов подключен к первому входу дополнительного ключа, второй вход которого соединен с выходом дополнительного делителя частоты, а выход — с входом дополнительного счетчика, выходы основного и дополнительного счетчиков подключены ко входам вычислительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Частотомер электронно- счетный.

ЧЗ-38. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1976.

2. Шляндин В.И. Цифровые электроизмерительные приборы. М., Энер гия, 1972, с. 65.