Преобразователь частоты в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк (63) Дополнительное к авт. спид-ву— (22) Заявлено 041180 (2I) 3000047/13-21 с присоединением заявки ¹â€”

t31) hA NI3 з

Н 03. К 13/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приосгитет—

Опубликовано 230183 Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 2301,83

t 3 3) УДЫ б 81 . 325 .. 3(088. 8 ) (72) Авторы изобретения

Г.Л. Будневский, А.С. Зельцер и М.Ю. Гусев

I г:

У.

Государственный всесоюзный центральный научноисследовательский институт комплексной автоматизации (71} Заявитель (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В КОД

Изобретение относится к области электроизмерительной техники H может быть использовано в цифровых системах контроля и управления технологичес кигли процессами в различных областях промышленности.

Известен цифровой частотомер, содержащий генератор опорной частоты, делитель опорной частоты, формирователь опорных интервалов времени, делитель частоты входного сигнала, элеглент совпадения, двоичный счет-, чик, ждущий иультивибратор, регистр памяти н блок элементов совпадения, в котором выход делителя частоты входного сигнала соединен последовательно через генератор опорной частоты, делитель опорцой частоты, формирователь опорных интервалов времени, элемент совпадения, двоичный счетчик и блок элеглентов совпадения с регистром1памяти, а также четыре последовательно включенных ждущих мультивибратора, выход первого ждуще-+ го мультивибратора соединен со вторым входом регистра памяти, выход второго » »со вторым входом блока элементов совпадения, выход третьегосо вторыгл входом делителя опорной частоты, формирователя опорных интервалов времени и двоичного счетчика, а второй и третий входы элемента совпадения подключены к выходу делителя

5 . частоты входного сигнала и ко второму выходу делителя опорной частоты 1).

Недостатком известного частотомера является невысокая точность измерения частоты, изменяющаяся в широких пределах.

Наиболее близким по технической ,сущности к изобретению является устройство для преобразования частоты, содержащее входной формирователь, два ключа, два триггера, счетчик числа периодов, генераторов эталонных частот, счетчик длительности периодов, входной преобразователь соединен последовательно через пер= вый ключ, счетчик числа периодов, первый триггер и второй ключ со счетчиком длительности периодов, выход счетчика числа периодов соединен через второй триггер со вторым входом первого ключа, второй вход второго триггера соединен со вторым входом счетчика длительности периодов, выход первого ключа соединен со вторым входом первого триггера, а генера991603

F =

N тор эталонной частоты подключен ко второму входу второго ключа Г 2 J.

Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования при изменении частоты в широких пределах, 5

Целью изобретения является повышение точности преобразования частоты, изменяющейся в широких пределах.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь частоты в код, 30 содержащий формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход которого соединен со входом счетчика числа периодов, генератор эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом второго ключа, выход которого подключен к входу счетчика длительности периодов и два триггера, выход первого из которых соединен со вторым go входом второго ключа, а. вход второго триггера соединен с шиной "Пуск", входная шина преобразователя подключена к входу формирователя импульсов, дополнительно введены регистр памяти, формирователь временных интервалов, ключ и одновибратор, причем выход второго триггера соединен с первыми входами первого триггера и дополнительного ключа, выход первого триггера через одновибратор подключен к первому входу формирователя временных интервалов, и непосредственно — ко второму входу первого ключа, выход генератора эталонной частоты соединен со вторым входом

35 дополнительного ключа, выход которого подключен ко второму входу формирователя врег1енных интервалов, выход которого соединен со вторым входом второго триггера и управля|ощими входами 4Î счетчиков числа и длительности периодов, выход формирователя импульсов подключен ко второму входу первого триггера и управляющему входу регистра памяти, первая и вторая группы 45 информационных входов которого подключены к выходам разрядов счетчика длительности периодов и счетчика числа периодов, соответственно.

На чертеже приведена структурная 5О схема преобразователя.

Преобразователь частоты в код содержит триггер 1, ключ 2, генератор 3 эталонной частоты, формирова-. тель 4 временных интервалов, триг- у гер 5, формирователь б импульсов, ключи 7 и З,-одновибратор 9, счетчик "

10 числа периодов, счетчик 11 длительности периодов и регистр 12 памяти. И

Входы формирователя б и первый вход триггера 1 являются соответствен но входной и шиной "Пуск" устройства, а выход регистра 12 памяти - err выходной шиной. 65

Преобразователь частоты B код работает следующим образом.

По сигналу "Пуск" взводится триггер 1, который открывает ключ 2, разрешающий прохождение импульсов с генератора 3 на вход формирователя 4, и снимает сигнал установки в "0" с триггера 5, формирователь 4 вырабатывает временной интервал преобразования.

Первым импульсом, сформированным формирователем б, взводится триггер

5, который открывает ключ 7 и 8 и при помощи одновибратора 9 устанавливает в исходное состояние формирователь 4, который с этого момента вырабатывает новый интервал преобразования. В течение этого интервала производится подсчет импульсов входного сигнала счетчиком 10 и импульсоВ эталонной частоты счетчи.ом 11.

По заднему фронту импульсов, сформированных формирователем 6, содержимое счетчиков 10 и 11 переписывается в регистр 12 памяти.

По окончании интервала преобразования счетчики 10 и 11 и триггеры

1 и 5 устанавливаются в исходное состояние, à B perffcTpe 12 памяти содержат коды числа и длительности периодов преобразуемого сигнала.

Значение частоты сигнала может быть однозначно определено по формуле где F — частота преобразуемого сигнала; и — число периодов

N — длительность и периодов эталонная частота.

Так как в течение интервала преобразования счетчика 11 длительности периодов заполняется полностью (с точностью до величины длительности одного периода ), то погрешность преобразования почти не зависит от величины преобразуемой частоты. Это позволяет исгользовать предлагаемый преобразс атель для ввода в цифровые устройст> 2 частотных сигналов, изменяющихся в .лироких пределах значений частот с высокой точностью без предварительного анализа этих сигналов, что улучшит качество работы и надеж ность информационно-измерительных и управляющих систем.

Формула изобретения

Преобразователь частоты в код, содержащий формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход которого соединен с входом счетчика числа периодов, генератор эталонной частоты, выход которого соединен с пер991603

ВНИИПИ Заказ 163/76 Тираж 934 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 вым входом второго ключа, выход которого подключен к входу счетчика дли-;: тельности периодов, и два триггера, выход первого из которых соединен с вторым входом второго ключа, а вход второго триггера соединен с шиной "Пуск", входная шина преобра4ователя подключена к входу форгmpoвателя импульсов., о т л и ч а ю -. шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования частоты, изменяющейся в широких пределах, ° в него дополнительно введены регистр памяти, формирователь временных интервалов, ключ и одновибратор, причем выход второго триггера соединен с первыми входами первого триггера и дополнительного ключа, выход первого триггера через одновибратор подключен к первому входу формирователя и непосредственно — к второму входу первого ключа, выход генератора эталонной частоты соединен с вторым входом дополнительного ключа, выход которого подключен к второму входу .формирователя временных интервалов, выход которого соединен с вторым входом второго триггера и управляющими входами счетчиков числа и длительности периодов, выход формирователя импульсов подключен к второму входу первого триггера и управляю10 щеку входу регистра памяти, первая и вторая группы информационных входов которого подключены к выходам разрядов счетчика длительности перно. дов и счетчика числа периодов собт )5 ветственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 581440, кл. G 01 R 23/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 527673 кл. G 01 R 23/00, 1975.