Цифровой измеритель средней длительности периодов инфранизкой частоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик 1>935812 (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 27. 04. 79 (21) 2758550/18-21

Р М К з с присоединением заявки ¹â€”

G 01 R 23/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

t53) УДК 621.317.. 361 (088. 8) Опубликовано 150682, Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 15.06. 82 (72) Авторы изобретения

Н. В. Кирианаки и Б.М. Березюк

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (5 4 ) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СРЕДНЕЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

ПЕРИОДОВ ИНФРАНИЗКОИ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано для непрерывного измерения средней длительности заданного числа периодов инфранизкой частоты.

Известно устройство для измерения периода гармонического сигнала, содержащее генератор частоты, счетчики, блок памяти и блок управления (1).

Это устройство не позволяет производить непрерывное измерение средней длительности последних периодов инфранизкой частоты.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения периода гармонического сигнала, содержащее генератор эталонной частоты, счетчики импульсов, блок памяти, логИческие элементы и блок управленИя (2 1.

Недостаток такого устройства также заключается в невозможности производить непрерывное измерение средней длительности последних периодов инфранизкой частоты, а следовательно, в невысокой динамической точности устройства.

Цель изобретения — повышение динамической точности устройства путем измерения средней длительности заданного числа последних периодов инфраниэкой частоты.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор эталонной частоты с управляемым делителем частоты на выходе, первый и второй счетчики импульсов, соединенные через блок памяти, блок управления и логические элементы, введен накапливающий сумматор, разрядные входы которого соединены с

15 разрядными выходами второго счетчика импульсов, причем выход переполнения второго счетчика подключен через элемент ИЛИ к счетному входу второго счетчика, а выход управляемого делителя частоты подключен через соответствующие элементы И к счетному входу первого счетчика импульсов и ко второму входу элемента ИЛИ, входы управления элемен25 тов И, первого счетчика, блока памяти, накапливающего сумматора и делителя частоты подключены к соответствующим выходам блока управления, вход которого связан с шиной

30 сигналов измеряемой инфраннзкой

935812

Tfa чертеже показана функциональная блок-схема цифрового измерителя средней длительности периодов инфранизкой частоты.

Устройство содержит блок 1 управления, генератор 2 эталонной частоты, к выходу которого подключен управляемый делитель 3 частоты, вход управления которого соединен с первым выходом блока 1 управления, элементы И 4 и 5, первые входы которых соединены с выходом делителя 3 частоты, а вторые входы - co вторым .и третьим выходами блока 1 управления, счетчики 6 и 7 импульсов„ связанные между собой посредством блока 8 памяти, элемент ИЛИ 9, первый вход которого подключен к z - ходу переполнения счетчика 7, второй вхоц к выходу элемента И 5, а выход к счетному входу счетчика 7, причем выход элемента И 4 соединен со счетным входом счетчика 6, накаливающий сумматор 10, вход управления которого соединен с четвертым выходом блока 1 управления, а разрядные входы связаны с разрядными выходами счетчика 7, причем пятый и шестой выходы блока 1 управления подключены соответственно ко входам управления счетчика 6 импульсов и блока 8 памяти.

Перед началом измерения:-. блоке управления задают число последующих периодов инфранизкой частоты„ =реднее значение которых необходимо измерять, и величину времени Т„,. вы бранную из условия ТФ Тмиир где

Т вЂ” предполагаемое минимальное

Мин значение измеряемого периода. Блок

1 управления устанавливает в делителе 3 заданный коэффицлент деления п.

Устройство работает следуюь|ым образом.

C приходом первого измеряемого периода блок 1 открывает элемент И 5, и счетчик 7 начинает счи ать число импульсов, поступающих на его вход с делителя 3 через элементы 5 и 9.

Через время Ти после начала первогс и кажцого последующего периода блок 1 открывает элемент И 4, подключая тем самым к входу счетчика 6 выход делителя 3 частоты, и счетчик.

6 начинает считать поступающие на его вход импульсы.

После окончания измеряемого периода блок 1. закрывает элемент И 4, перепйсывает содержимое счетчика 6 в блок 8 памяти и устанавливает счетчик 6 в исходное состояние.

После окончания и первых периодов в счетчике 7 находится среднее значение длительности измеренных периодов N,ä, а в блоке 8 памяти записаны и-. ременные составляющие измеренных периодов И;

N » - T +- - - Т +...+ — ° Т и f f 7" и к и g< n "и с. Т (1) п 71 y1i

Ы = — (7 . -Т ), O

1 и 3х; и где Т вЂ” длительность 1-го периоМ да

f — частота генератора 2.

После окончания n-ro периода блок 1 закрывает элемент И 5, переписывает содержимое счетчика 7 в сумматор 10 н считывает из блока 8 памяти в счетчик 7 численное значение переменной составляющей первого периода N< в обратном коде. Через время T„ (n+1.)-го и каждого последующего периода блок 1 открывает элементы И 4 и 5, и счетчики 6 и 7 начинают считать поступающие на их входы импульсы, причем счетчик 7 суммирует число подсчитываемых импульсов с обратным кодом переменной составляющей 1-го периода, определяя тем самым разность между (и+1)-ым и 1-ым периодами.

При переполнении счетчика 7 единица переноса из его старшего разряда через элемен- ИЛИ 9 поступает на

30 4 его четный вход, что предотвращает потерю единицы при суммировании.

Если Т„,+1 больше и равно Т„, разность между периодаьы представляется в обратном коде.

Таким образом„ в счетчике 7 численное значение разности представляется B коде, пригодном для непосредственного ввода а накапливающий сумматор,.

40 После окончания измеряемого периоца . о командаь блока 1 закрываются элементы 4 и 5, и код из счетчика 7 поступает в накапливающий сумматор

10. Описанная последовательность операций по зторяется для каждого последу:ющего и иода. Код в сумматоре 10 после ° зрения (n+1)-го периода определ :c»: соотношением и

11 ° =- — -, -Z . — --(Т„-Т )+ а иа

+,(T — Т.) = - Е Т - (2) и +; и и

Ооответственно„ после измерения (n+j ) -го .".ериода

+ и

55 Рг и Д,., -;

Таким образом, в сумматоре 10 постоянно находится численное значение средней длительности наперед

60 заданнога числа последних периодов инфранизкой частоты, которое обновляется после скончания каждого посАепующего измеряемого периода.

Такая возмсжность корректировки

g5 p çóëüãàòà Измерения пc истечении

935812

Формула изобретения

Составитель И.Горелова

Техред A. Бабинец Корректор B-Бутяга

Редактор Л. Алексеенко

Заказ 4200/45 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делай изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 каждого последующего периода определяет повышение динамической точности устройства и особенно важна в системах управления некоторыми технологическими процессами, а также в медицине при контроле частоты пульса, дыхания и т.д.

Измерение переменной составляющей периодов обеспечивает уменьшение разрядности счетчиков и блока памяти при одновременном сохранении возможности представлять абсолютное значение измеренных периодов с заданной точностью.

Цифровой измеритель средней длительности периодов инфранизкой частоты, содержащий генератор эталонной частоты с управляеьым делителем частоты на выходе, первый и второй счетчики импульсов, соединенные через блок паыяти, блок управления и логические элементы, о т л и ч а— ю.шийся тем, что, с целью повышения динамической точности путем измерения средней длительности заданного числа последних периодов инфранизкой частоты в него введен накапливающий сумматор, разрядные входы которого соединены с разрядными

5 выходами второго счетчика импульсов

У причем выход переполнения второго счетчика подключен через элемент

ИЛИ к счетному входу второго счетчика, а выход управляемого делителя частоты подключен через соответст10 вующие элементы И к счетному входу первого счетчика импульсов и к второму входу элемента ИЛИ, входы управления элементов И, первого счетчика, блока памяти, накапливающего .15 сумматора и делителя частоты подключены к соответствующим выходам бло- ка управления, вход которого связан с шиной сигналов измеряемой инфранизкой частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент QQA 9 3553728;. кл. 324-78, 05 ° 01.71.

2. Орнатский П.П.Автоматические измерения и приборы. Киев, Вища школа, 1973, рис. 154-а, с. 394 (прототип).