Цифровой частотомер

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()920553

Союз Советские

Социалистические

Ресиублмн (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 070580 (21) 2943" 15/18-21 с присоединением заявки яе (23) Приоритет

Опубликовано 150482. бюллетень Фе 14 (52)M. Кл.

6 01 R 23/00

1Ьаударстееииый комитет

СССР ео делам иаебуетеиий и открытий (53) УДК621, 317.

° 7 (088. 8) Дата опубликования описания 1gy482 (72) Авторы изобретения

В.В.Куликов и Н.И.Дец

Специальное конструкторское бюро Главно заказов, испытания и внедрения новой те

Госкомсельхозтехники СССР (7I ) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен цифровой частотомер, позволяющий производить измерение частоты в примыкающих интервалах без потери информации Я .

Однако этот частотомер обладает невысокой точностью измерения час" тоты и низким быстродействием.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является частотомер, содержащий генератор опорной частоты, первый, второй и третий счетчики, первый генератор, первый и второй элементы И, первая группа входов второго из которых соединена с выходом соответствующих разрядов второго счетчика, а пер вый выход третьего счетчика подключен к первому установочному входу триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого эле мента И, выход которого соединен с входом третьего счетчика (2) .

Однако известное устройство обладает невысокой точностью измерения, обусловленной погрешностью дикретизации преобразования периода измеряемой частоты в код.

Цель изобретения - повышение точ" ности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий генератор опорной частоты, первый, второй и третий счетчики, пер-вый триггер, первый и второй элементы И, первая группа входов второго из которых соединена с выходами соответствующих разрядов второго

15 счетчика, а первый выход третьего счетчика подключен к первому уста" новочному входу первого триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, 20 выход которого соединен с входом третьего счетчика, введены блок выдержки времени, делитель частоты, второй триггер, регистр и третий. чет92055 вертый, пятый, шестой, седьмой элементы И, причем выход генератора опорной частоты подключен к входам блока выдержки времени, делителя частоты и счетному входу первого 5 счетчика, выход делителя частоты соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, выход третьего элемента И подключен к счетному входу второго счетчика, )0 а первый вход соединен со вторым выходом первого триггера, второй установочный вход которого соединен с синхронизирующим входом второго элемента И, счетным входом вто- 15 .,poro триггера и входной шиной уст" ройства, выходы второго триггера соединены соответственно с первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых подключены к второму выходу третьего счетчика, а выходы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с первым и вторым установочными входами Второго счетчикау Выходы вто g5 рого элемента И подключены к соответствующим входам регистра, выходы разрядов которого соединены с входами шестого элемента И, выходы которого подключены к соответствующим установочным, входам первого счетчика, синхронизирующий вход шестого элемента И соединен с выходом первого счетчика и первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока выдержки времени, а выход - к выходной шине устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Цифровой частотомер содержит генератор 1 опорной частоты, выход которого соединен со входами блока 2 выдержки времени, делителя 3 часто" ты и счетным входом счетчика 4, вы45 ход делителя частоты соединен со входами элементов 5 и 6 И, вторые входы которых соединены с выходами первого триггера 7, причем выход элемента 5 И подключен к счетному входу счетчика 8, а выход элемента 6.Ик счетному входу счетчика 9, первый установочный вход триггера 7 соединен с первым выходом счетчика 8, второй выход которого подключен к 55 первым входам элементов 10 И и 11 И, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам второго триг3 4 гера 12, а выходы соответственно к первому и второму установочным входам счетчика 9, счетный вход триггера 12 соединен со вторым установочным входом первого триггера 7, синхронизирующим входом элемента 13 И и входной шиной устройства, выходы элемента 13 И соединены с соответствующими входами регистра 14, выходы разрядов которого через элемент

15 И подключены к,установочным входам счетчика 4, выход счетчика 4 соединен с синхронизирующйм входом элемента 15 И и первым входом weмента 16 И, второй вход которого .соединен с выходом блока 2 выдержки времени, а выход - с шиной устройства.

Устройство работает следующим образом.

В момент поступления импульсов измеряемой частоты Ц текущие значения кода счетчика 9 через элемент

13 И заносятся в регистр 14, триггер

12 переключается в противоположное состояние, а триггер 7 устанавливается в состояние, при котором на вход элемента 5 И подается "1", а на вход элемента 6 И - "0". Импульсы с выхода генератора 1 через делитель 3 частоты и элемент 5 И подаются на вход счетчика 8. В процессе заполнения счетчика 8 импульсы с его промежуточного выхода через открытый в данный момент элемент 10 или 11 (в зависимости от состояния второго триггера 12) устанавливают .счетчик

9 попеременно в состояние 0 или 0 + 1 т периодически компенсируя тем самым упомянутую погрешность, возникающую при преобразовании периода в код. В момент переполнения счетчика, 8 импульсов с его выхода возвращают первый триггер 7 в исходное состояние, при этом импульсы опорной частоты с выхода делителя 3 начинают . поступать на счетный вход счетчика

9, который к моменту поступления очередного импульса измеряемой частоты имеет код где Гв - частота опорного генератора 1» коэффициент деления делителя 3.

Счетчик 4, работающий на вычитание, постоянно списывает содержа9205

F = — =kFSg

Fo

"т

15

25

40

5 щееся в нем число Йт, которое зано-сится в него из регистра 14 через элемент 15 И в моменты обнуления счетчика 4. Частота следования импульсов обнуления счетчика 4 опре-. деляется выражением а число импульсов на выходе элемента 16 И равно

"3ы„= F4 ° t+ tÎÐè F6" где t „ ã время измерения, вырабатываемое блоком 2.

При значении произведения t .k, кратном десяти число импульсов на

I выходе элемента 16 И соответствует измеряемой частоте Fgz .

Как показали экспериментальные исследования, использование новых элементов, таких как блок выдержки времени, делитель частоты, второй с триггер, регистр и пять элементов И, позволяет за счет периодической компенсации погрешности преобразования периода е код в процессе измерения повысить точность предлагаемого устройства по сравнению с известным (при равных частоте квантования периода и разрядности пересчетных устройств) приблизительно в 3-5 раз..

Формула изобретения 35

Цифровой частотомер,, содержащий генератор опорной частоты, первый, второй и третий счетчики, первый триггер, первый и второй элементы

И, первая группа входов второго из которых соединена с выходами соответствующих разрядов второго счетчика, а первый выход третьего счетчика подключен к первому установочному входу первого триггера, первый выход которого, соединен с первым входом первого элемента И, выход которого с соединен с входом третьего счетчика, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, е него введены блок выдержки времени, делитель чаототы, второй триггер, регистр и третий, четвертый, Пятый шестой, седьмой элементы И, причем выход генератора опорной частоты подключен к входам блока выдержки времени, делителя частоты и счетному входу первого счетчика, выход делителя частоты соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, выход третьего элемента И подключен к счетному входу второго счетчика, а первый вход соединен с вторым выходом первого триггера, второй установочный вход которого соединен с синхронизирующим входом второго элемента И, счетным входом второго триггера и входной. шиной устройства, выходы второго триггера соединены соответственно с первыми входами четвертого элемента и пятого элемента И, вторые входы которых подключены к второму выходу третьего счетчика, а выходы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с первым и вторым установочными входами второго счетчика, выходы второго элемента И подключены к соответствующим входам регистра, выходы разрядов которого соединены с входами . шестого, элемента И, выходы которого подключены к соответствующим установочным входам первого счетчика, синхронизирующий вход шестого элемента И соединен с выходом первого счетчика и nepebw входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к выI ходу блока выдержки времени, а выход - к выходной шине устройства.

Источники информации, принятые ео внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 377698, кл. G 01- R 23/00, 1971 °

2. Авторское свидетельство СССР

N 537306, кл. G 01 R 23/00, 1975.

920553

Составитель Н.Каплин

Техред А. Бабинец. Корректор А.Дзятко

3Ь

Редактор Н.Ромжа

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

Заказ 2330/48 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5