Низкочастотный частотомер

 

О П И С А Н И Е (930148

ИЗОБРЕТЕНИЯ

CoIo3 Советских

Социалистические

Респубпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04.11.80 (2! ) 3000048/18-21 (53)Nl. Кл. с присоединением заявки М

G. 01 R 23/06 йкударстеенеьй квинтет

iCCl ио элен нзебретееий в етернтиЯ (23) Приоритет (53) УДК 621.317 (088Я) Опубликовано 23 05.82. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 26.05.82 (72) Авторы изобретения

В. Д. Волков, Л. Г. Гольденберг и А. И. Куцовский

Воронежский инженерно-строительный институт

Министерства высшего и среднего специального образования РСФСР (7l) Заявитель (54) НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения частоты медленно меняющихся процессов.

Известен низкочастотный частотомер, содержащий преобразователь период-напря5 жение и цифровой выходной преобразователь (1 .

Однако этот частотомер относительно сложный, так как содержит элементы аналоговой и дискретной техники. тО

Известен также низкочастотный частотомер, содержащий преобразователь периоднапряжение и цифровой выходной преобразователь Г2 J °

Выполнение известного устройства на элементах дискретной и аналоговой тех ники одновременно усложняет его и позволяет унифицировать узлы частотомера.

Цель изобретения - упрощение частотомера.

Указанная цель достигается тем, что

s низкочастотном частотомере, содержащем последовательно соединенные форми

2 рователь импульсов, первый интегратор, ключ, второй интегратор, блок сравнения выходной преобразователь, причем управляюшнй вход ключа соединен через элемент HE с входом первого интегратора, выходной преобразователь выполнен в виде последовательно соединенных блока измерения длительности импульса и формирователя сброса, выход которого под ключен к входам сброса интеграторов.

На фиг. 1 представлена структурная схема частотомера; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Низкочастотный частотомер, содержит преобразователь 1 период-длительносты импульса, в состав которого входит формирователь 2 импульсов, первый интегра- тор 3 с первым разрядным ключом 4 в йепи обратной связи, ключ 5, элемент

НЕ 6, второй интегратор 7 со вторым разрядным ключом 8 в цепи обратной связи, блок 9 сравнения, выходной преобразователь 10, в состав которого входит интегратор 11 с разрядным ключом

3 93014

12 в цепи обратной связи, ключ 13, формирователь 14 импульсов, запоминающий .блок 15, образующие блок 16 измерения длительности импульса и формирователь

17 сброса.

На фиг. 2 обозначены апюры напря« жвний, где О - преобразуемое напряжение; О - напряжение на выходе формирователя 2 импульсов; U - напряжение на выходе первого интегратора 3; U4-на- щ пряжение на выходе алемента,НЕ 6;

Ug - напряжение на выходе ключа 5;

Ug - напряжение на выходе второго интегратора 7-; (.) - опорное напряжение;

U - напряжение на выходе блока 9

15 сравнения; Оа - напряжение на выходе интегратора 11; U< - напряжение на выходе формирователя 14 импульсов;

04 -напряжение на выходе ключа 13;

0 - напряжение на выходе запоминаю- 20 щего блока . 15; U д — напряжение на выходе формирователя 14 импульсов. !

Устройство работает следующим образом. 25

Преобразуемое напряжение Uq (фиг. 2) частота Р которого подлежит преобразованию в постоянное напряжение, поступает на вход формирователя 2 (фиг. 1) импульсов, на выходе которого форми- 5й руется напряжейие О (фиг. 2) в виде прямоугольных импульсов постоянной амплитуды, длительности которых равны длительности интервалов положительности напряжения Uq ° Напряжение О посту 35 пает на вход первого интегратора 3 (фиг. 1). На выходе первого интегратора 3 формируется напряжение О (фиг. 2) линейно изменяющееся во времени на интервале действия импульса

Таким образом, уровень напряжения Uy достигаемый к концу интервала положительности напряжения О,пропорционален его периоду Т, т. е. обратно пропорционален частоте .

Напряжение 0 поступает на сигнальный вход ключа 4, на управляющий вход которого поступает напряжение 04 (фиг. 2) с выхода элемента HE 5. Напряжение 04 имеет вид прямоугольных импульсов, передние фронты которых совпадают с задними фронтами импульсов Ug, а задние фронты — с передними фронтами импульсов Ц, т. е. длительности импульсов О равны длительностям интервалов ф отрицательности напряжения О, Напряжение О включает ключ 4 и на его вы4 ходе формируется напряжение 0 (фиг. 2) 8 4 в виде прямоугольных импульсов, уровни которых равны уровням напряжения 0, достигаемым к концам интервалов положительности напряжения Uq, передние фронты совпадают с передними фронтами импульсов 04, а длительности определяются работой последующих элементов устройства.

Напряжение О5 интегрируется вторым интегратором 7, на выходе которого формируется напряжение О6 (фиг.2), линейно изменяющееся во времени на интервале действия импульса 0 .

Напряжение И.g поступает на первый вход блока 9 сравнения, на второй вход которого поступает постоянное опорное напряжение U- (фиг. 2). На выходе блока 9 сравнения формируется напряжение

Ue (фиг. 2) в виде импульсов прямоугольной формы, передние фронты которых совпадают с передними фронтами импульсов

U4, а задние - с моментами совпадения напряжений U6 и 0> .

Таким образом, в блоке 1 происходит преобразование периода входного сигнала в длительность импульса, пропорционального частоте. Напряжение О интегрируется интегратором 11 блока 10, на выходе которого формируется напряжение

U (фиг. 2), линейно изменяющееся во времени на интервале действия импульса О . Уровень напряжения Оо, достигаемый к концу действия импульса V8< пропорционален частоте входного сигнала.

Напряжение О поступает на сигнальный вход второго ключа 13 (фиг. 1), на управляющий вход которого с выхода формирователя 14 (фиг. 1) поступает напряжение О о(фиг. 2) в виде последовательности импульсов фиксированной длительности, передние фронты которых совпадают с передними фронтами импульсов Ой . Импульсы Q включают ключ 13, на выходе которого формируется напряжение Ц „(фиг. 2) в виде последовательности прямоугольных импульсов, длительности которых равны длительностям импульсов О о, а уровень — величине напряжения Оа, достигаемого к концам действия импульсов О, т. е. пропоршюональны частоте Г преобразуемого напряжения Uq . Импульсы О поступают на запоминающий блок 15 (фиг. 1), где фиксируются.

На выходе формирователя 17 сброса формируется напряжение Од (фиг. 2) в виде последовательности прямоугольных импульсов фиксированной длительнос ти, 5 9301 передние фронты которых совпадают с задними фронтами импульсов U <.

Импульсы 0@ поступают на управляю шие входы ключей 4, 8, 12. Это приводит к сбросу интеграторов, подготавливая их к работе на следующем периоде напряжения Uq.

Предлагаемый частотомер обладает высоким быстродействием при сохранении его конструктивной частоты. 10

Формула изобретения

Низкочастотный частотомер, содержащий последовательно соединенные фор- I S мирователь импульсов, первый интегратор, ключ, второй интегратор, блок срав48 6. кения и выходной преобразователь, причем управляющий вход ключа соединен через элемент НЕ с входом первого интегратора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, выходной преобразователь выполнен в виде после довательно соединенных блока измере ния длительности импульса и формиро вателя сброса, выход которого подклю чан к входам сброса интеграторов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 788019, кл. Я 01 и 23/06, 1978;

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2939328, кл. 6 01 Я 23/06, 1981.

930148

Составитель В. Новоселов

Редактор B. Лазаренко Техред Л.Пекарь Корректор Л. Бокшан

I !

Заказ 3459/57 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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