Цифровой измеритель периода
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24. 03. 81 (21) 3266135/18-21 f$$) ф4. Nn.3 с присоединеиием заявки М2 (23) Приоритет—
С 04 F 10/04
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 07.12.82, Бюллетень Йо 45 (Щ А 681 325 3 (088. 8) Дата опубликования описания 07.1282 (72) Авторы изобретения
A.Ñ.Ãëèí÷åHêî, М.К.Чмых и С.В.Чепурных
Красноярский политехнический институт-. (71) Заявитель (5 4 ) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРИОДА
15
Изобретение относится к радиоизме; рительной технике и может быть использовано для построения цифровых широкодиапазонных периодомеров.
Известен цифровой измеритель периода электрических сигналов, основанный на счете числа импульсов образцовой частоты Ф =1/йо за период сигнала Т„ и содержащий последовательно соединенные формирователь, временный селектор (ключ), соединенный вторыМ входом с генератором образцовой час-. тоты, и цифровой. счетчик 513
Относительная погрешность дискрет. ности такого измерителя д т =+ о/Т возрастает с ростом частоты, что существенно ограничивает его частотный диапазон.
Известен измеритель периода с усреднением за и периодов сигнала, содержащий последовательно соединенные входное и формирующее устройство, делитель частоты, узел формирования и управления и счетчик импульсов, последовательно соединенные кварцевый генератор, умножитель частоты, формирователь и временной селектор, соединенный вторым входом с узлом формирования и управления, а выходом — с счетчиком импульсов (23.
Относительная погрешность дискретности такого измерителя в режиме усреднения д т =+е /(пТ„) уменьшается в и раз, однако она зависит в сильной мере от частоты сигнала.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой измеритель периода, содержащий последовательно соединенные формирователь с инвертором, первый элемент совпадений с инвертором, счетчик числа периодов, триггер с раздельными входами, триггер пуска, второй элемент совпадений с инвертором,соединенный с вторым входом триггера с раздельными входами, второй выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов совпадений, к которому подключены генера« тор образцовой частоты и индицируемый счетчик, второй вход триггера пуска через одновибратор соединен с входом
"Пуск" устройства, а второй вход вто.рого элемента совпадений соединен с выходом формирователя с инвертором СЗ 1.
В этом устройстве такие элементы, как инверторы и одновибратор не являются принципиально необходимыми.
Относительная погрешность дискрет"о ности измерителя T = + и время пт, измерения при заданном значении п также существенно зависят от частоты сигналы. Поэтому в широкодиапазонных измерителях диапазон рабочих частот разбивают на поддиапазоны, которым соответствуют определенные значения и, кратные 10, где к — О, 1, 2,... к
Выбор необходимого значения и, обеспечивающего з аданную точность измерения и допустимые пределы измерения времени измерения при работе в широком диапазоне частот, требуют участия оператора. 15
Цель изобретения — автоматизация измерения периода сигнала в широком диапазоне частот.
Указанная цель достигается тем, чTQ в LIèô ÎÂÎÉ измеритель периода g() содержащий формирователь импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения, выход первого элемента совпадений подключен к входу счетчика числа периодов„ генератор образцовой частоты, выход которого соединен с первым входом третьего элемента совпадения, выход которого подключен к счетному входу индицируемого счетчика, триггер пуска, первый вход которого подключен к шине Пуск, введены
0--триггер и элемент ИЛИ, причем прямой выход D--триггера подключен к вторым входам первого и третьего элементов совпадения, инверсный выход
D-триггера соединен с вторым входом второго элемента совпадения, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ, выхоц которого соединен с С-входом D-триггера, 0-вход ко-40 торого подключен к выходу триггера пуска, второй вход которого соединен с выходом индицируемого счетчика, входы управления положения запятой которого подключены к выходу первого элемента совпадения и первой группе выходов счетчика числа периодов, вторая группа выходов которого и выход первого элемента совпадения подключены к группе входов элемента ИЛИ.
На фиг.1 и на фиг.2 представлены временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства.
Цифровой измеритель периода содержит формирователь 1 импульсов, элемент 2 совпадения, счетчик 3 числа периодов, элемент ИЛИ 4, генератор 5 образцовой частоты, элемент 6 совпадения, индицируемый счетчик 7, триггер 8 пуска, 0-триггер 9 и элемент 60
10 совпадения.
Измеритель работает следующим образом.
В исходном состоянии счетчики 3 и
7 и три ггерь- 8 и 9 находятся в нуле- 65 вом состоянии„ а элементы 2 и б совпадения закрыты нулевым уровнем прямого выхода 0-триггера 9. По команде
"Пуск" (фиг.26) триггер 8 пуска устанавливается в единичное состояние (фиг.2,e) и ближайшим по времени им-, пульсом начала периода сигнала с выхода формирователя 1 (фиг,2 a), который проходит через открытый элемент
10 совпадения (фиг.2д) и элемент ИЛИ
4 (фиг.2ь), 0-триггер 9 также устанавливается в единичное состояние (фиг.2в» при этом открываются эле-, менты 2 и 6 совпадения. С этого момента начинается цикл измерения ° При этом импульсы с выхода генератора 5 образцовой частоты с периодОм t =10 о поступают на индицируемый счетчик 7, заполняя его до определенного объема
N, определяющего базовое время измеРения иэм.о о (фиг.2ж).
Соответствующий этому объему выход разряда индицируемого счетчика 7 подключен в торому входу триггера 8 пуска и при появлении импульса на этом выходе триггер 8 пуска устанавливается в нулевое состояние. Конец измерительного цикла определяется импульсом переполнения с выхода ближайшего старшего десятичного разряда счетчика 3 числа периодов, не заполненного на момент окончания базового времени измерения (фиг.2, 5). Этот импульс проходит через элемент ИЛИ 4 (фиг.2ъ) и устанавливает D -триггер 9 в нулевое состояние (фиг.2,с), что приводит к закрыванию элементов 2 и 6 совпадения.
При этом в инцицируемом счетчике
7 регистрируется код NT, соответствующий измеряемому периоду сигнала т„: N =en< (( ВРемЯ измеРениЯ Равно 1ц = м 41= =10" Т . При изменении частоты сигнала; это время изменяется относительно базового значения в пределах от „ м „„„== изм,о До деизм макс =9 изм.о ° В такое же число раз изменяется и относительная погрешность дискретности + (4о / / и м.о 0 11 <о / иьм.о) ° При Т,будэм,о устройство автоматически переходит в режим измерения по одному периоду сигнала. Конец измерения в этом случае определяется импульсом с выхода элемента 2 совпадения. Таким образом, введение новых элементов и связей позволяет полностью автоматизировать процесс измерения периода сигнала в широком диапа 980063 зоне частот, уменьшить зависимость времени измерения и относительной погрешности от частоты сигнала. Так прил„з р =0<5 с изм 0 5-4,5) с, независимо от частоты входного сигнала. 5 Формула изобретения Цифровой измеритель периода, со- 10 держаший формирователь импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения, выход первого элемента совпадения подключен к входу счетчи- )5 ка числа периодов, генератор образцовой частоты, выход которого соединен с первым входом третьего элемента совпадения, выход которого подключен к счетному входу индицируемого счетчика, триггер пуска, первый вход .которого подключен к шине ПУСК, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це лью автоматизации измерений в широком диапазоне частот, в него введены Э-триггер и элемент ИЛИ, .причем прямой выход D -триггера подключен к вторым входам первого и третьего элементов совпадения, инверсный выход 9-триггера соединен с вторым входом второго элемента совпадения, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ, выход которого соединен с С"входом З -триггера, D -вход которогс подключен к выходу .триггера пуска, второй вход которого соединен с выходом индицируемого счетчика, входы управления,положения запятой которого подключены к выходу первого элемента совпадения и первой группе выходов счетчика числа периодов, вторая rpyrina. выходов которого и выход первого элемента совпадения подключены к группе входов элемента ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ипяндин В.М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. М., "Высшая школа", 1973, с.172. 2. Мирский Г.Я.Радиоэлектронные измерения. М., "Энергия", 1975, с.223. 3. Ермолов Р.С. Цифровые частото-. меры. Л., "Энергия", 1973, с.37. 980063 д gg Составитель Л.Плетнева Редактор fO.Ñåðåäà Техред М.Надь Корректор Г. Решетник Заказ 9357/37 Тираж 421 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий >13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4
