Цифровой фазометр-частотомер

 

Союз Советских

Социвпистичесиих республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i>>918884 (6l ) glîïoëíèTåëüí0å к авт. саид-ву (22)Заявлено 05.09.80 .(21) 2976669/18-21 с присоединением заявки ¹

I (23) Приоритет (5!)М. Кл.

G 01 R 25/00

ГвеударстввнныН комитат

СССР (53) УДK621. 317. .,77(088.8)

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 07,0ч.82 ао иенам изобретений и атнрытнй (72) Автор изобретения

В.T.Êîíäðàòîâ

Ордена Ленина институт кибернетики АН (71) Заявитель (54) 4N4>POBOA ФАЗОМЕТР-ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относится к информационно-преобразовательной и измерительной технике и может быть использовано, как по прямому назначению, так и в автоматизированных системах дистанционного. управления и регулирования длительно протекающими процессами, в системах с фазовой автоматической подстройкой частоты фАПЧ инфранизкочастотных генераторов, в системах контроля и передачи данных о параметрах движения объекта, в анализаторах фазочастотного спектра и т.д.

Известен цифровой инфранизкочастотный фазометр-частотомер, содержащий формирователь временных интервалов, логические элементы И, ключи, генератор опорной частоты, делитель или умножители частоты, счетчики импульсов, блок управления и цифровое отсчетное устройство (11.

Известному устройству присущи ограниченныее фун кцион ал ьные возможности и трудность передачи информации по каналу связи без принятия дополнительных мер и аппаратурных затрат.

Известен также цифровой инфранизкочастотный фазометр-частотомер, содержащий эталонный генератор, выход которого через управляемые вен о тили связан с входами суммирующего . и вычитающего счетчиков импульсов,. формирователь, регистрирующее устройство, делитель частоты, включенный во входную цепь вычитающего счет15 чика последовательно с управляемым вентилем и выполненным на логических элементах и реверсивном счетчике, блок управления, один из входов которого связан с формирователем, 20 другой вход - с вычитающим счетчи" ком, а выходы - с управляемыми вентилями $2) .

Известному фазометру-частотомеру также присущи ограниченные функцио50

3 9188 нальные возможности и трудность передачи полученной информации по каналам связи.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности преобразования измерительной информации в частоту следования импульсов.

Поставленная .цель достигается тем, что в цифровой фазометр- часто- 10 томер, содержащий цифровой индикатор, кварцованный генератор, делитель частоты, блок управления, формирователь временных интервалов, первый и второй счетчики импульсов, !5 .входы установки нуля которых подключены соответственно к первому и второму выходам блока управления, выходы первого счетчика импульсов соединены с цифровым индикатором, а вход бло-. ка управления подключен к второму выходу формирователя временных интервалов, входы которого являются входами устройства, введены переключатель режимов работы, формирователь измерительного интервала времени, первый и второй управляемые делители о частоты, цифровой блок деления, первый и Второи ре -истры, цифровые входы которых соединены. мекду собой и с одно-, именными выходами второго счетчика импульсов, управляющие входы первого и второго регистров подключен, соответственно к второму .и первому выходам формирователя временных ин35 тервалов, а выходы соединены соответственно с входами "делимого" и "делителя" цифрового блока деления, выходы которого подключены к установочным входам первого управляемого делителя частоты, вход которого соединен с выходои кварцованного генератора, выход подключен к первому входу переключателя режимов работы, первой выходной клемме и к входу второго управляемого делителя частоты, установочные входы которого соединены с выходами второго регистра, выход второго управляемого делителя частоты соединен со счетным входом второго счетчика импульсов и с входом делителя частоты, выход которого подключен к второй выходной клемме и к второму входу переключателя режимов работы, установочный вход которого

55 соединен с третьим выходом блока управления, выход подключен к счетному входу первого счетчика им84 4 пульсов, третьей выходной клемме и входу формирователя измерительного интервала времени, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выход — с управляющим входом первого счетчика импульсов.

Па чертеже приведена функциональная схема цифрового фазометра-частотомера.

Фазометр-частотомер содержит формирователь 1 временных интервалов, первый и второй регистры 2,и 3, блок 4 управления, первый и второй счетчики 5 и 6 импульсов, цифровой блок 7 деления, кварцованный генератор

8, первый и второй управляемые де и гели 9 и 10 частоты, формирователь 11 измерительного интервала времени, делитель 12 частоты, переключатель 13 режимов работы, цифровой индикатор 14.

При этом входы формирователя 1 временных интервалов подключены к входным клеммам устройства. его первый и второи выходы соединены с уп- равляющими входами первого и второго регистров 2 и 3 соответственно.

Второй выход формирователя временных интервалов 1 соединен дополнительно с управляющим входом второго счетчика 6 импульсов и с входом блока 4 управления.

Первый и второй выходы блока 4 управления подключены ко входам установки нуля первого и второго счетчиков 5 и 6 импульсов соответственно.

Третий выход блока 4 управления соединен с установочным входом переключателя 13 режимов работы.

Цифровые входы регистров 2 и 3 объединены и соединены с одноименными выходами второго счетчика 6 импульсов, счетный вход которого подключен к выходу второго управляемого делителя 10 частоты и входу делителя 12 частоты.

Выходы первого регистра 2 соединены со входами "делимое" цифрового блока 7 деления. Выходы второго регистра 3 подключены к установочным входам управляемого делителя

10 частоты и к входам "делитель" цифрового блока 7 деления, выходы которого соединены с установочными входами первого управляемого делителя 9 частоты; вход второго дели5 918884 теля 10 частоты через первый делитель 9 частоты подключен к выходу кварцованного генератора 8; . Одновременно вход второго делителя 10 час- тоты соединен с первым входом пере-. ключателя 13 режимов работы и первой выходной клеммой устройства.

Второй вход переключателя 13 режимов работы соединен со второй выходной клеммой устройства и под- 10 ключен к выходу делителя.12 частоты.

Выход переключателя 13.соединен со счетным входом первого счетчика 5 импульсов и входом формирователя 11 измерительного интервала времени, 15 выход которого подключен к управляющему входу первого счетчика 5 импульсов, к выходам которого подключен цифровой индикатор 14, Цифровой инфранизкочастотный фазометр-частотомер работает следую :зим образом. Из инфранизкочастотных

ИНЧ сигналов, фазовый сдвиг и частота которых подлежит измерению, с помощью формирователя 1 временных 25 интервалов формируют на первом вы« ходе импульсы, длительность которых пропорциональна или равна временному сдвигу сигналов, а на вто- ром выходе импульсы, длительность ко- З@ торых пропорциональна или равна вре.менному сдвигу сигналов, а на втором выходе импульсы, длительность которых пропорциональна или равна периоду: сигналов. Перед началом изме- рения счетчики 5 и 6 импульсов устанавливаются B нуль с помощью импульсов, поступаюцих с первого и второго выходов блока 4 управления.

При установке счетчика 6 импульсов 4 в нуль, код нуля поступает через регистры 2 и 3 на входы "делимое" и

"дели тел ь" и на у ст а но вочные входы второго управляемого делителя 10 частоты. С выходов цифрового блока 7 деления на установочные входы первого управляемого делителя 9 частоты также поступает на код нуля.

В результате коэффициенты деления управляемых делителей 9 и 10 частоты устанавливаются равные еди-. нице и на счетный вход счетчика 6 импульсов поступают с выхода кварцованного генератора 8 импульсы с частотой следования

4 = ЗбО/ь%(Гц1, (1) 20 формула изобретения

Цифровой фаэометр-частотомер, со" держащий цифровой индикатор, квар цованный генератор, делитель. частоты, блок управления, формирователь врегдеьЧ =0,1; 0,01; 0,001,... - дискретность отсчета результатов измерения.

При поступлении на управляющий вход счетчика 6 импульсов импульса, разрешающего счет импульсов, в последний станут поступать импульсы с частотой, уменьшающейся с каждым импульсом.

Код одного числа пропорционального временному. сдвигу сигналов пос" ле истечения длительности импульса запоминается с помощью регистра 3 и поступает на входы "делителя" цифрового блока 7 деления.

По истечении времени Т действия импульса, в счетчик 6 поступит Ит импульсов.

Код другого числа пропорционального периоду с помощью регистра 2 запоминается и поступает на входы

"делимое" цифрового блока j деления.

В результате деления одного числа на другое на установочные входы первого управляемого делителя 9 частоты поступает код числа N . Выходная частота управляемого делителя

9 частоты устанавливается пропорциональной фазовому сдвигу ИНЧ сигналов. С помощью управляемого делителя 10 частоты импульсы с частотой

t следования fz делятся в Ngy раэ.

В результате получают установившееся значение частоты, а частота импульсов на выходе управляемого делителя частоты пропорциональна частоте ИНЧ сигналов.

При положении переключателя 13 режимов работы укаэанном на чертеже, осуществляется измерение фазовых сдвигов,, а в противоположномчастоты. Формирователь 11 осуществляет формирование измерительного интервала времени. Результаты измерения индицируются на цифровом индикаторе 14, при измерении фазового сдвига в градусах, а частоты в герцах.

Устройство позволяет передавать данные измерения в виде цифрового кода по каналам связи в центры обработки для принятия соответст.— вующих решений или в центры управления объектами.

8884

7 Ч1 менных интервалов, первый и второй счетчики импульсов, входы установки нуля которых подключены соответственно к первому и второму выходам блока управления, выходы первого счетчика импульсов соединены с цифровым индикатором, а вход блока управления подключен к второму выходу формирователя временных интервалов, входы которого являются входами устройства, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения, точности, введены переключатель режимов работы, формирователь измерительного интервала времени, первый и второй управляемые делители частоты, цифровой блок деления,. первый и второй регистры, цифровые входы которых соединены между собой и с одноименными вы-ходами второго счетчика импульсов, управляющие входы первого и второго регистров подключены соответственно к второму и первому выходам формирователя временных интервалов, а выходы соединены соответственно с входами "делимого" и "делителя" цифровогс блока деления, выходы которого подключены к установочным входам первого управляемого делителя частоты, вход которого соединен с выходом кварцованного генератора, выход подключен к первому входу переключателя режимов работы, первой выходной клемме и к входу второго управляемого делителя частоты, установочные входы которого соединены с выходами второго регистра, выход второго управляемого делителя частоты соединен со счетным входом второго счетчика импульсов и с входом делителя частоты, выход которого подключен к второй выходной клемме и второму входу

35 переключателя режимов работы, устаноьочный вход которого соединен с третьим выходом блока управления, выход подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, третьей вы20 ходной клемме и входу формирователя измерительного интервала времени, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выход - с управляющим входом пер25 вого счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 368554, кл. 6 01 R 25/00, 1973.

Зо 2. Авторское свидетельство СССР

Р 189485, кл. G 01 R 25/00, 19бб.