DE2220878A1 - Schaltungsanordnung zur digitalen frequenzmessung - Google Patents

Schaltungsanordnung zur digitalen frequenzmessung

Info

Publication number
DE2220878A1
DE2220878A1 DE19722220878 DE2220878A DE2220878A1 DE 2220878 A1 DE2220878 A1 DE 2220878A1 DE 19722220878 DE19722220878 DE 19722220878 DE 2220878 A DE2220878 A DE 2220878A DE 2220878 A1 DE2220878 A1 DE 2220878A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
group
counting circuits
time interval
counting
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19722220878
Other languages
English (en)
Other versions
DE2220878C3 (de
DE2220878B2 (de
Inventor
Dietrich Dipl-In Meyer-Ebrecht
Gerd Dipl-Ing Schroeder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Patentverwaltung GmbH filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
Priority to DE2220878A priority Critical patent/DE2220878C3/de
Priority to NL7305666A priority patent/NL7305666A/xx
Priority to US00354395A priority patent/US3829785A/en
Priority to SE7305797A priority patent/SE386279B/xx
Priority to GB1959473A priority patent/GB1420420A/en
Priority to FR7315457A priority patent/FR2182207B1/fr
Priority to JP48048291A priority patent/JPS4942376A/ja
Priority to IT49980/73A priority patent/IT994053B/it
Publication of DE2220878A1 publication Critical patent/DE2220878A1/de
Publication of DE2220878B2 publication Critical patent/DE2220878B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2220878C3 publication Critical patent/DE2220878C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
    • G01R23/10—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage by converting frequency into a train of pulses, which are then counted, i.e. converting the signal into a square wave
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/08—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of noise

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUliG GMBH, Hamburg 1, SteindaBim 94
"Schaltungsanordnung zur digitalen Frequenzmessung"
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur digitalen Messung der Frequenz bzw. der Periodendauer eines Meßsignals innerhalb eines Meßzeitintervalls mittels einer Kette von Zählerschaltungen und einer an deren Ausgängen angeschlossenen Recheneinheit unter Verwendung eines Taktpulses mit einer hohen, durch die geforderte Auflösung gegebenen !Taktfrequenz.
Eine derartige Schaltungsanordnung wird in einem bekannten Gerät verwendet. Damit kann die Schwierigkeit überwunden werden, die auftritt, wenn das Meßzeitintervall so kurz ist, daß bei der tiefsten zu messenden Frequenz des Meßsignals nur' wenige Perioden in das Meßzeitintervall fallen, so daß die geforderte Auflösung nicht nur durch Auszählen der Perioden des Meßsignals innerhalb des MeßzeitIntervalls erreicht werden kann. In diesem Fall muß die Frequenz durch Ausmessen der Periodenzeit ermittelt werden. Die größte Genauigkeit bei einer
PHD 72-036 po/s.
309845/0705 _ 2 -
ORlGtNAL
_ 2 —
solchen Messung wird erzielt, wenn dabei über alle im Meßzeitintervall auftretenden Perioden gemittelt v/ird. Die bekannte Anordnung benutzt dazu zwei Zähler, nämlich einen zur Zählung sämtlicher in das Meßzeitintervall fallenden Meßsignalperioden und einen zweiten zum Auszählen dieser Perioden mit einer hohen Taktfrequenz, so daß also der Bruchteil der letzten Meßsignalperiode mit berücksichtigt wird. Aus den beiden Zählerständen am Ende des Meßzeitintervalls wird dann die Frequenz des Meßsignals automatisch in einer Recheneinheit berechnet. Sollen sehr verschiedene Frequenzen gemessen verden können, dann müssen beide Zähler jeweils die der geforderten Auflösung entsprechende Zählkapazität besitzen.
Damit ist jedoch ein hoher Aufwand an Zählschaltungen notwendig. Außerdem liegt am Ende des vorgegebenen Meßzeitintervalls die Meßwerte noch nicht vor, da der eigentliche Meßvorgang erst mit der ersten vollen Periode des Meßsignals nach dem Beginn des Meßzeitintervalls beginnt. Dies ist besonders nachteilig in Systemen mit einer frequenzanalogen Darstellung von Meßwerten, wo die Meßzeitintervalle direkt aneinander anschließen sollen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die digitale Messung der Frequenz eines Meßsignals mit einem geringen Aufwand an Zählschaltungen und innerhalb eines Meßzeitintervalls vollständig durch-zuführen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine erste Gruppe der in mindestens
3 0 9845/0705 _3_
zwei Gruppen aufteilbaren Kette von Zählschaltungen die Taktimpulse zählt, daß jeder Impuls des impulsförmigen Meßsignals diese erste Gruppe von .Zählschaltungen auf eine Anfangsstellung zurücksetzt, daß eine zweite Gruppe von Zählschaltungen die Impulse des Meßsignals zählt, d8ß die das Meßzeitintervall "begrenzenden Impulse diese zweite Gruppe von Zählschaltungen auf eine Anfangsstellung zurücksetzt und daß die Recheneinheit aus den Stellungen In1, mg der Zählschaltung der ersten Gruppe am Anfang und am Ende des Meßzeitintervalls und aus der Stellung η der Zählschaltungen der zweiten Gruppeam Ende des Meßzeitintervalls sowie aus der vorgegebenen Anzahl ζ der laktimpulse innerhalb des Meßzeitintervalls und der Frequenz f^. des laktpulses die Frequenz f^ bzw. die Periodendauer ΐΜ des Meßsignals nach der Gleichung
M TM ~ ζ + m1 - m2 " . t
berechnet. Dem liegt der Gedanke zugrunde, daß bei einer hohen Frequenz des Meßsignals zwar viele Perioden dieses Meßsignals in das Meßzeitintervall hineinfallen und somit die zugehörige Gruppe von Zählschaltungen lang sein muß, daß in diesem Falle aber weniger Taktpulse in die Bruchteile der Meßsignalperioden am Anfang und am Ende des Meßzeitintervalls fallen. Bei einem ■ Meßsignal mit niedriger Frequenz braucht dagegen die erste Gruppe von Zählschaltungen nur kurz zu sein, da nur wenige Perioden des Meßsignals in das Meßzeitintervall fallen, dafür können jedoch eine größere Anzahl von Taktimpulsen in den Bruchteilen der Meßperioden am Anfang und am Ende des Meßzeit-^
309845/0705
intervalls auftreten, so daß nun die zweite Gruppe von Zählschaltungen größer sein muß. Die Gesamtzahl der notwendigen Zählschaltungen ist jedoch unabhängig von der Frequenz des Meßsignals, so daß bei Aufteilung der Kette von Zählschaltungen in Gruppen abhängig von den durch den erv/arteten Frequenzbereich des Meßsignals bestimmten erforderlichen Zählkapazitäten der Gruppen von Zählschaltungen diese optimal ausgenutzt werden. Auf diese Weise kann die Frequenzmessung mit geringem Aufwand durchgeführt werden. Außerdem liegen auf diese Weise am Ende des vorgegebenen Meßzeitintervalls alle Meßdaten vor.
In manchen Fällen ist es jedoch etwas störend, daß die eine Stellung der einen Gruppe von Zählschaltungen in einem Zeitraum vor dem eigentlichen Meßzeitintervall gebildet wird. Wenn z.B. eine Anzahl von frequenzanalogen Meßkanälen nacheinander abgetastet werden soll, wobei mit jedem das Meßzeitintervall begrenzenden Impuls auf den nächsten Meßkanal um·*· geschaltet wird, ist die Stellung der einen Gruppe von Zählschaltungen am Anfang des Meßzeitintervalls nicht ohne weiteres verfügbar. Eine Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens, bei der alle zur Berechnung der Frequenz des Meßsignals notwendigen Meßgrößen innerhalb des Meßzeitintervalls erzeugt werden, ist daher dadurch gekennzeichnet, daß die Kette von Zählschaltungen in drei Gruppen aufteilbar ist, daß jeder das Meßzeitintervall begrenzende Impuls die dritte Gruppe von Zähl-BChaltungen auf eine Anfangsstellung zurücksetzt, daß diese
309845/0705 _
dritte Gruppe von Zählschaltungen die Impulse des Taktsignals von jedem das Meß ζ ei tint ervall begrenzenden Impuls an-Ms zum ersten danach eintreffenden Impuls des Meßsignals zählt, deß die dann erreichte Stellung dieser dritten Gruppe von Zählschaltungen die Anfangsstellung der ersten Gruppe von Zählschaltun-' gen angibt und daß der der Recheneinheit als Stellung der ersten Gruppe von Zählschaltungen am Anfang des Meßzeitintervalls zugeführte Wert Null ist. Dadurch werden die Bruchteile der Meßperioden am- Anfang und am Ende des Meßzeitintervalls innerhalb dieses Meßzeitintervalls ausgezählt 'und gleichzeitig addiert. Für die Berechnung der !Frequenz des Meßsignals braucht daher nur die Differenz aus der vorgegebenen Anzahl von Saktimpulsen und der Stellung der ersten Gruppe von Zählschaltungen gebildet zu werden. Diese Differenzbildung kann sogar noch vermieden werden, wenn die Anfangsstellung der dritten Gruppe von Zählschaltungen den entsprechenden Stellen der vorgegebenen Anzahl der Taktimpulse innerhalb des Meßzeitintervalls entspricht und die erste und die dritte Gruppe von Zählschaltungen rückwärtsjsählt. Die Differenzbildung wird dann nämlich durch die Rückwärtszählung erreicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der ¥irkungsweise der Erfindung,
Fig. 2 eine erfindungsgemäß in zwei Gruppen aufgeteilte Kette von Zählschaltungen und deren Ansteuerung,
309845/0705 - 6 -
Fig. 3 und 4 zwei Beispiele der Ansteuerung bei Aufteilung in drei Gruppen von Zählschaltungen.
In Fig. 1 "bezeichnet f+ den Talctpuls, wobei die einzelnen Taktimpulse den Abstand T+ haben. Dieser Impulsabstand ist der Kehrwert der Frequenz des Taktpulses, die der Einfachheit halber ebenfalls mit f+ bezeichnet sei. Die auf der darunterliegenden linie gezeichneten Impulse begrenzen des Meßzeitintervall Tq, dessen Dauer durch die Frequenz des Taktpulsss bzw. durch die Taktimpulsabstände T. und durch die geforderte Auflösung ζ bestimmt wird, wie dies in Fig. 1 angegeben ist.
Bei fM ist ein Beispiel eines Impulsform!gen Meßsignals dargestellt, das eine derartige Frequenz fM bzw. eine derartige Periodendauer TM hat, daß in das Meßzeitintervall TQ eine Anzahl von ganzen Meßsignalperioden sowie am Anfang und am Ende jeweils ein BriTchteil einer Meßsignalperiode fallen. Wenn diese Bruchteile von Meßsignalperioden durch Vielfache m1 bzw. m9 der Taktpulsperiode T+. ausgedrückt werden, wie
Ί . τ sich
dies in Fig. 1 dargestellt ist, so ergibt/sus dem angegebenen Zeitverhältnissen unmittelbar folgende Gleichung:
ζ . Tt + mi . Tt - m2 . Tt = η - TM
Da die Impulsperioden die Kehrwerte der entsprechenden Frequenzen sind, folgt daraus unmittelbar die. eingangs angegebene Gleichung: Λ „
f - JL — n £
M " TM " · ζ + Di1 - m2 t
309845/0705 - 7 -
Darin ist η die Anzahl der Meßsignalperioden von dem letzten
Impuls des Meßsignals vor dem Meßzeitintervall bis zum letzten Impuls innerhalb des Meßzeitintervalls. Dies ist zwangsläufig gleich der Anzahl der Impulse des Meßsignals innerhalb des Meßzeitintervalls.
Die unbekannte Frequenz fM des Meßsignals kann somit aus den Impulsanzahlen errechnet werden, die mittels Zählschaltungen festgestellt werden können. Ein Beispiel für eine derartige Schaltungsanordnung ist in Fig. 2 dargestellt. Darin ist eine Kette von Zählschaltungen Z in zwei Gruppen ZA und Z^ aufge-
teilt, wobei die erste Gruppe die Zählschaltungen Z^ bis Z.
und die zweite Gruppe die Zählschaltungen Zv bis Z„ umfaßt.
κ. m
Bei der ersten Gruppe ΖΛ wird als Portschalttakt für die Zählschaltungen, die z.B. als Binärzähler zusammengeschaltet sind, der Taktpuls f. zugeführt. Durch einen Impuls des Meßsignals f„ werden alle Zählschaltungen Z^ bis Z λ auf eine Anfangsstellung zurückgesetzt. Diese Anfangsstellung wird z. B. bei Verwendung von bistabilen Kippschaltungen als Zählschaltungen dadurch bestimmt, an welcher Seite der jeweiligen Kippschaltung das Rücksetzsignal angeschlossen ist. Ein das Meßzeitintervall TQ begrenzender Impuls wird einer Leitung, die hier der Einfachheit halber ebenfalls mit Cq bezeichnet ist, zugeführt und schaltet die Ausgangssignale der Zählschaltungen Z1 bis Zj auf die Recheneinheit R durch.
Diese Ausgangssignale stellen die kodierten Anzahlen m«j bzw. ■ ,
ι m2 von Taktimpulsen dar. Daß Durchschalten der Ausgangssignale',;
30984 5/0705 -8"
erfolgt mittels der Schaltungen S1 Ms S.., die speichernde
z.B. d
Funktion haben können,/wenn die Recheneinheit keinen Speicher enthält und die Berechnung der Frequenz des Meßsignals z.B.
wesentlich langer dauert als eine laktpulsperiode.
In gleicher Weise ist die zweite Gruppe Zp von Zählschaltungen aufgebaut, bei der als Fortschalttakt die Impulse des Meßsignals lyr und als Rücksetzsignal die das Meßzeitintervall I0 begrenzenden Impulse verwendet werden. Das Durchschalten der Ausgangssignale der Zählschaltungen Z^ bis Z erfolgt mit demselben Signal wie bei der ersten Gruppe ZA von Zählschaltungen. Diese Ausgangssignale stellen kodiert die Anzahl von Meßsignatimpulsen innerhalb des Meßzeitintervalls dar. Zwar werden bei dieser zweiten Gruppe Z2 von Zählschaltungen diese Zählschaltungen mit demselben Signal auf die Anfangsstellung zurückgesetzt, mit dem die Ausgangssignale auf die Recheneinheit durch geschaltet werden, jedoch läßt sich diese Schwierigkeit
leicht beheben, wenn für die Schaltungen S^ bis S dynamische UND-Gatter oder Kippschaltungen mit Vorbereitungs- und Auslöseeingang verwendet werden.
In der Recheneinheit R wird die Zahl z, die mindestens gleich der geforderten Auflösung sein muß, durch entsprechende Ver- drahtung möglichst so festgelegt, daß sich ein einfacher Aufbau der arithmetischen Schaltung ergibt. Die Frequenz f+ des Taktpulses wird zweckmäßig so gewählt, daß sie nur eine feste Stellenverschiebung bewirkt.
309845/0705 - 9 -
Wie aus der Fig. 1 zu ersehen, entsteht der eine für die Berechnung verwendete Wert m.. vor Beginn des Meßzeitintervalle Tq. Falls jedoch, wie eingangs erwähnt, dieser Wert nicht gewonnen werden kann, muß auch der Bruchteil der MeS-signalperiode am Anfang des Meßzeitintervalls innerhalb dieses Meßseitintervalls gewonnen werden. Dieser Bruchteil möge nach Fig. 1 eine Anzahl m, von Taktpulsperioden !+.enthalten. Für die Berechnung der unbekannten Frequenz f« des Meßsignals muß dann eine Periode des Meßsignals weniger zugrundegelegt werden, so daß sich aus der Fig. 1 folgende Gleichung ergibt:
Z.Tt - (Hi3-ID1. + In2-ID1.) = (n - J)-I11
Der Wert m- für den Bruchteil der Signalperiode am Anfang des Meßzeitintervalls kann entweder zwischengespeichert werden oder er wird in einer weiteren Gruppe von Zähl«·- schaltungen erfaßt, die dadurch entsteht, daß die Kette von Zähl schaltungen in dr.ei Gruppen aufgeteilt wird. Dadurch entstehen noch einige zusätzliche Vorteile, die anhand weiterer Ausführungsbeispiele erläutert werden sollen.
Bei der Schaltung in Fig. 3 sind nicht mehr die einzelnen Zählschaltungen dargestellt, sondern nur noch die Gruppen von Zähl schaltungen Z,., Zp und Z,. Auch die Vielzahl der Ausgangsleitungen der Zählschaltungsgruppen ist hier vereinfacht mit nur einer Leitung dargestellt und auch die Reihe von Schaltungen zum Durchschalten der Ausgangssignale ist hier durch einen kleinen Kreis dargestellt, dem das auslösen—
309845/0705
de Signal seitlich zugeführt wird.
Diese Schaltung arbeitet bezüglich der beiden Gruppen Z1 und Z2 nahezu wie die Schaltung in Pig. 2. Zusätzlich ist noch eine dritte Gruppe Z, von Zählschaltungen sowie zwei Verknüpfungsgatter G.. und G2 sowie eine bistabile Kippschaltung P vorhanden.
Ein das Meßzeitintervall Tq begrenzender Impuls wird den entsprechend bezeichneten Leitungen in Pig. 3 zugeführt. Da-. mit wird also wie im vorher beschriebenen Pall die Gruppe Z2 von Zählschaltungen auf den Anfangswert Null zurückgestellt, der hier der Deutlichkeit halber entsprechend angegeben ist. Außerdem wird die Gruppe Z, von Zählschaltungen in die Anfangsstellung Null gebracht, sowie bei der bistabilen Kippschaltung P der untere Ausgang aktiviert und der obere Ausgang gesperrt. Damit wird das UND-Gdbter G.. aktiviert, so daß die Gruppe Z, den Taktpuls f^. zählen kann. Das UND-Gat-' ter G2 ist zunächst gesperrt, so daß der Takteingang der Gruppe Z2 keine Zählsignale erhält. Sobald der erste Impuls des Meßsignals fM nach Beginn des Meßzeitintervalls eintrifft, wird die bistabile Kippschaltung P in die andere lagegekippt und damit das UND-Gatter G2 freigegeben, so daß die Gruppe Z2 die nun folgenden Impulse des Meßsignals f-^ zählen kann. Dadurch ist der erste Impuls des Meßsignals innerhalb des Meßzeitintervalls unterdrückt worden, so daß die Stellung dieser Gruppe Z2 am Ende des Meßzeitintervalls n-1 ist, wie die zuletztgenannte Gleichung angibt.
309845/0705
Außerdem wird durch das Umschalten der "bistabilen Kippstufe P das UUB-Gstter G.. gesperrt, so daß die Zählgruppe Z~ keine Zähltakte mehr erhält und in der gerade erreichten Stellung stehenbleibt, die dem Wert nu entspricht, wie aus Pig. 1 zu ersehen ist. Biese Stellung wird außerdem durch diesen und ■ alle folgenden Impulse des Meßsignals als Anfangswert auf die Zählgruppe Z.. übertragen, wie dies in Pig. 3 angegeben ist. Diese Zählgruppe addiert damit zu diesem Anfangswert m, in jedem Meßzeitintervall !D die Taktimpulse.
Mit dem nächsten das Meßzeitintervall TQ begrenzenden Impuls, der damit das Ende dieses Meßzeitintervalls angibt, werden die Stellungen der Zählgruppen Z/ und Zp auf die Recheneinheit R übertragen, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist. Beim Vergleich mit den in Pig. 1 dargestellten Zeitverhältnissen wird klar, daß die Zählgruppe Z1 zu diesem Zeitpunkt gerade die Summe m~ + du enthält und die Zählgruppe Zp die um 1 verringerte Anzahl von Meßsignalimpulsen innerhalb des Meßzeitintervalls. Biese Rechnungen brauchen daher in der Recheneinheit R nicht mehr ausgeführt zu werden.
Eine andere Möglichkeit, diesen Rechenaufwand auch weiter zu verringern, zeigt die in Pig. 4 dargestellte Schaltung. Barin gilt bezüglich der Baisbellungsweise und der Bedeutung der Symbole das zu Pig. 3 Gesagte.
In dieser Schaltung wird die Zählgruppe Z2 am Anfang des Meßzeitintervalls auf die Stellung - 1 gesetzt und erhält alle
3098A5/07Q~5
- 12 -
Impulse des Meßsignals f™ innerhalb des Meßzeitintervalls als Zähltakt, so daß die Zählgruppe am Ende des Meßzeitintervalls dieselbe Stellung hat wie die entsprechende Zählgruppe in Fig. 3· Die Zählgruppe Z- wird dagegen am Anfang des Meßzeitintervalls auf eine Stellung gesetzt, die den entsprechenden Stellen z', nämlich den letzten Stellen der Anzahl ζ der Taktimpulse entspricht. Mit Beginn des Meßzeitintervalls erhält die Zählergruppe Z, über das UBD-Gatter Gr.., das in gleicher Weise wie in Fig. 3 durch die bistabile Kippschaltung F gesteuert wird, den Zähltakt fx, der die Zählschaltungen nun aber von der Angangsstellung aus rückwärts zählen läßt, was durch ein Minusseichen am Zähltakteingang angedeutet ist. Dadurch enthält diese Zählgruppe Z, bei Eintreffendes ersten Impulses des Meßsignals Innerhalb des
mit Meßzeitintervalls die Stellung z1- m^, die nun/jedem Impuls des Meßsignals auf die Zählgruppe Z1 als Anfangsstellung übertragen wird. In dieser Zählgruppe Z1 wird der Taktpuls f+ ebenfalls rückwärts g'e'zählt, was wieder durch das Minuszeichen am Zähltakteingang angedeutet ist.
Am Ende des Meßzeitintervalls TQ überträgt der dieses begrenzende Impuls die Stellung z1- (m,+m2) der Zählgruppe Z^ auf die Recheneinheit R, die unmittelbar den Divisor für die Berechnung der unbekannten Frequenz des Meßsignals vdarstellt. Die Recheneinheit braucht damit im wesentlichen nur die Division durchzuführen und kann daher einfach aufgebaut sein.
- 13 3098 4 5/070 5
Die Aufteilung der Kette von Zählschaltungen in Gruppen kann' auf viele "verschiedene Weise realisiert v/erden. Die Eingänge
und Ausgänge der einzelnen Zählschaltungen können z.B. nit Schaltcrkontakten verbunden sein, oder sie sind mit Tcrknüpfungsgattern verbunden, die von Schaltern angesteuert werden. Durch die Schalter v/erden dann z.B. die Takteingänge von dem "Taktimpuls auf das Meßsignal umgeschaltet und die Setzeingänge mit dem entsprechenden Signal verbunden. Die Einstellung der Schalter und damit die Zählkapazität der einzelnen Gruppen richtet sich nach dem zu erwartenden Bereich der Frequenz des Meßsignals. Die Aufteilung kann aber auch durch das Meßsignal selbst erfolgen,indem z.B. die ersten Zählschaltungen der Kette grundsätzlich von dem Taktpuls angesteuert werden und die zweite Gruppe von Zählschaltungen bei der Zählschaltung beginnt, die durch die Zählung des Taktpulses zwischen zwei Impulsen des Signals nicht mehr beeinflußt wurde, wobei als Sicherheit für statistische Schwankungen eine weitere Zählschaltung berücksichtigt werden kann. In diesem Falle ist es nicht mehr notwendig, vor der Messung bereits zumindest ungefähr den Bereich der zu erwartenden Frequenz des Meßcignals zu wissen.
Patentansprüche:
- 14 309845/0705

Claims (10)

  1. Patentansprüche:
    Schaltungsanordnung zur digitalen Messung der Frequenz bzw, der Periodendauer eines Meßsignalo innerhalb eines MoßKOitintervnlls mittels einer Kette von Zählschaltnngen und einer en deren Ausgängen angeschlossenen Recheneinheit unter Verwendung eines Taktpulses mit einer hohen, durch die geforderte Auflösung gegebenen Taktfrequenz, da dur oh gek ennζelehn et, _ daß eine erste Gruppe (Z1... Z.) der in mindestens zwei Gruppen aufteilbaren Kette
    von Zählschöltungen die Taktimpuls (f+) zählt, daß jeder Impuls des Impulsfbrmigen Meßsignals (1,,) diese erste Gruppe von Zählschaltungen auf eine Anfangsstellung zurücksetzt, daß eine zweite Gruppe von Zählschaltungen (Zt5-* · .Z) die Impulse des Meßsignalc (fM) zählt, daß die das Meßzeitintervall (Tq) begrenzenden Impulse diese zweite Gruppe von Zählschaltungen auf eine Anfangsstellung zurücksetzt und daß die Recheneinheit (R) aus den Stellungen .H1, uu der Zählschaltungen der ersten Gruppe (Z1,..Z.) am Anfang und am Ende des Meßzeitintervails (Iq) und aus der Stellung η der Zählschaltungen der zweiten Gruppe (Zv...Zm) am Ende des Meßzeitintervalls sowie aus der vorgegebenen Anzahl ζ der Taktimpuls innerhalb des Meß.zeitintervalls (Tq) und der Frequenz
    f.j_ des Taktpulses die Frequenz f^ bzw. die Periodendauer Τ« des Meßsignals nach der Gleichung
    309845/0705 - 15 -
    "berechnet.
  2. 2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder das Meßzeitintervall (^0) begrenzende Impuls die-Stellungen .nu, m«» η der Zählschaltungen (Z^... Z ^ bei Beginn dieses Impulses zur Recheneinheit (R) durchschaltet.
  3. 3.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Recheneinheit (R) ein Speicher (S.....S) vorgeschaltet ist, der die Stellungen ,i,, nu, η der Zählschaltungen (Z.....Z) speichert.
  4. 4.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsstellung beider Gruppen von Zählschaltungen Null ist.
  5. 5.) Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Kette von Zählschaltungen in drei Gruppen aufteilbar ist, daß jeder das Meßzeitintervall (£q) begrenzende Impuls die dritte Gruppe (Zn... Z^)" von Zählschaltungen auf eine Anfangsstellung zurücksetzt, daß diese dritte Gruppe von Zählschaltungen.die Impulse des Taktsignals (f+) von jedem das Meßzeitintervall (Tq) begrenzenden Impuls an bis zum ersten danach, eintreffenden Impuls des Meßsignals (fM) zählt, daß die dann er-
    reichte Stellung/dieser dritten Gruppe von Zählschaltungen die Anfangsstellung der ersten Gruppe (Z1...Z1) von
    309845/0705
    - 16 -
    Zählscheltungen angibt und daß der Recheneinheit (R) sls Stellung der ersten Gruppe von Zählschaltungen am Anfang des Meßzeitintervalls zugeführte Wert Null ist.
  6. 6.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsstellung der dritten Gruppe (Z ...Z ) von Zahlschaltungen den entsprechenden Stellen der vorgegebenen Anzahl ζ der !Daktimpulse innerhalb des Meßzeitintervalls (T0) entspricht und daß die erste (Z1...Z.) und die dritte Gruppe (Z ... Z) von Zählschaltungen ■ rückwärts zählt.
  7. 7.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsstellung der zweiten Gruppe (Z^...Zm) von Zählschaltungen - 1 ist..
  8. 8.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsstellung der zweiten Gruppe (Z1,... Z) von Zählschaltungen Null ist und der erste Impuls des Meßsignals (£M)> ^er n9Cn dem &as Meßzeitintervall (T^) "begrenzenden Impuls eintrifft, unterdrückt ist.
  9. 9.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung der Kette von Zählschaltungen in Gruppen abhängig von den durch den erwarteten Frequenzbereich des Meßsignals (fM) bestimmten
    - 17 -
    309845/0705
    erforderlichen.. Zählkapazität en dea? jQ-ruppen.: von. Zählsehaltungen
  10. 10.) Scholtungsanordniing nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die G-ruppensuf teilung der,-Kette automatisch in Abhängigkeit vom Meßsignal (f^) gesteuert wird.
    309845/0705
    ORIGINAL INSPECTED.
DE2220878A 1972-04-28 1972-04-28 Schaltungsanordnung zur digitalen Frequenzmessung Expired DE2220878C3 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2220878A DE2220878C3 (de) 1972-04-28 1972-04-28 Schaltungsanordnung zur digitalen Frequenzmessung
NL7305666A NL7305666A (de) 1972-04-28 1973-04-24
SE7305797A SE386279B (sv) 1972-04-28 1973-04-25 Kopplingsanordning for digital metning av frekvensen hos en metsignal inom ett mettidsintervall.
GB1959473A GB1420420A (en) 1972-04-28 1973-04-25 Digital frequency-measurement circuit
US00354395A US3829785A (en) 1972-04-28 1973-04-25 Circuit arrangement for digital frequency measurement
FR7315457A FR2182207B1 (de) 1972-04-28 1973-04-27
JP48048291A JPS4942376A (de) 1972-04-28 1973-04-28
IT49980/73A IT994053B (it) 1972-04-28 1973-05-15 Perfezionamento nelle disposi zioni di misura numerica di fre quenza

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2220878A DE2220878C3 (de) 1972-04-28 1972-04-28 Schaltungsanordnung zur digitalen Frequenzmessung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2220878A1 true DE2220878A1 (de) 1973-11-08
DE2220878B2 DE2220878B2 (de) 1981-05-27
DE2220878C3 DE2220878C3 (de) 1982-04-22

Family

ID=5843540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2220878A Expired DE2220878C3 (de) 1972-04-28 1972-04-28 Schaltungsanordnung zur digitalen Frequenzmessung

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3829785A (de)
JP (1) JPS4942376A (de)
DE (1) DE2220878C3 (de)
FR (1) FR2182207B1 (de)
GB (1) GB1420420A (de)
IT (1) IT994053B (de)
NL (1) NL7305666A (de)
SE (1) SE386279B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2918131A1 (de) * 1978-05-08 1979-11-22 Wagner Electric Corp Frequenzmesser
DE3336359A1 (de) * 1983-10-06 1985-04-18 Elster AG, Meß- und Regeltechnik, 6700 Ludwigshafen Verfahren zum messen von frequenz oder periodendauer
DE102005022965A1 (de) * 2005-05-19 2006-11-23 Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG Verfahren zur Analog-Digital-Wandlung eines Messsignals auf der Basis einer Spannungs-Frequenz-Wandlung

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4034745A (en) * 1976-03-15 1977-07-12 Bloom Kenneth A Cardiotachometer
US4027146A (en) * 1976-03-23 1977-05-31 Heath Company High speed accurate low frequency counter
JPS5356070A (en) * 1976-11-01 1978-05-22 Toshiba Corp Pulse counter
GB1592447A (en) * 1976-11-09 1981-07-08 Girling Ltd Speed measuring systems
JPS5474475A (en) * 1977-11-25 1979-06-14 Nissin Electric Co Ltd Average power detection system
JPS5492372A (en) * 1977-12-29 1979-07-21 Nissin Electric Co Ltd Average wattage detection system
US4251869A (en) * 1979-05-14 1981-02-17 Fischer & Porter Company Frequency-to-binary converter
EP0035256B1 (de) * 1980-03-04 1983-07-13 Siemens Aktiengesellschaft Getterkörper und Verfahren zu dessen Herstellung
US4363099A (en) * 1980-03-13 1982-12-07 Hydro-Quebec Method and system for measuring frequency deviation of low frequency signals
US4434470A (en) * 1981-02-09 1984-02-28 The Bendix Corporation Speed measurement system with means for calculating the exact time period of a known quantity of speed pulses
JPS57144465A (en) * 1981-02-28 1982-09-07 Hitachi Ltd Speed detecting method
DE3107938A1 (de) * 1981-03-02 1982-09-16 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung zur drehzahlerfassung
GB2095013B (en) * 1981-03-18 1984-10-17 Philips Electronic Associated Multi-tone sequential call signal detector
JPS5848868A (ja) * 1981-09-18 1983-03-22 Fuji Electric Co Ltd パルス周波数測定方法
US4485452A (en) * 1982-03-22 1984-11-27 The Bendix Corporation Speed measurement system
DE3213801A1 (de) * 1982-04-15 1983-10-27 Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von zahlenwerten, die der frequenz der messimpulse einer messimpulsfolge proportional sind
JPS5913957A (ja) * 1982-07-15 1984-01-24 Fanuc Ltd 速度検出回路
JPS601566A (ja) * 1983-06-17 1985-01-07 Fuji Electric Co Ltd 速度検出装置
US4541105A (en) * 1984-03-23 1985-09-10 Sundstrand Data Control, Inc. Counting apparatus and method for frequency sampling
CH664762A5 (de) * 1984-08-30 1988-03-31 Sandoz Ag Thiophen-azofarbstoffe.
JPH01193650A (ja) * 1988-01-28 1989-08-03 Railway Technical Res Inst 車両の速度算出方式
US5323437A (en) * 1992-09-16 1994-06-21 Honeywell Inc. Full and partial cycle counting apparatus and method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2992384A (en) * 1959-07-06 1961-07-11 Thompson Ramo Wooldridge Inc Frequency counter
US3524131A (en) * 1967-09-25 1970-08-11 John A Mcwaid High speed frequency computing apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3651414A (en) * 1970-04-30 1972-03-21 Lorain Prod Corp Variable frequency system
US3725794A (en) * 1972-02-07 1973-04-03 Gte Sylvania Inc Interpolating apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2992384A (en) * 1959-07-06 1961-07-11 Thompson Ramo Wooldridge Inc Frequency counter
US3524131A (en) * 1967-09-25 1970-08-11 John A Mcwaid High speed frequency computing apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2918131A1 (de) * 1978-05-08 1979-11-22 Wagner Electric Corp Frequenzmesser
DE3336359A1 (de) * 1983-10-06 1985-04-18 Elster AG, Meß- und Regeltechnik, 6700 Ludwigshafen Verfahren zum messen von frequenz oder periodendauer
DE102005022965A1 (de) * 2005-05-19 2006-11-23 Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG Verfahren zur Analog-Digital-Wandlung eines Messsignals auf der Basis einer Spannungs-Frequenz-Wandlung

Also Published As

Publication number Publication date
FR2182207B1 (de) 1976-09-10
FR2182207A1 (de) 1973-12-07
DE2220878C3 (de) 1982-04-22
DE2220878B2 (de) 1981-05-27
IT994053B (it) 1975-10-20
JPS4942376A (de) 1974-04-20
GB1420420A (en) 1976-01-07
US3829785A (en) 1974-08-13
NL7305666A (de) 1973-10-30
SE386279B (sv) 1976-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2220878A1 (de) Schaltungsanordnung zur digitalen frequenzmessung
DE2622970C3 (de) Elektrische Schaltung zum Melden der Kanalwahl bei einem abstimmbaren Empfänger
DE2250389C3 (de) Zeltnormal, insbesondere für elektronische Uhren, mit einer einen einstellbaren Frequenzteller steuernden Zeitbasis
DE2400394C3 (de) Schaltungsanordnung zur digitalen Frequenzteilung
EP0017251B1 (de) Schaltungsanordnung für die Bestimmung der mittleren Periodendauer eines periodischen Signals
DE2833556C2 (de) Multiplizierer
DE1762465B2 (de) Analog Digital Umsetzer mit einem Integrator
DE3715227A1 (de) Digitalzeitverzoegerung
DE1190231B (de) Anordnung zur Bestimmung der zeitlichen Mittelwerte von Funktionen
DE2166681C3 (de) Vorrichtung zur Linearisierung von durch Impulsfolgen charakterisierten Meßwerten
DE1591893A1 (de) Elektrische Messeinrichtung
DE2064513A1 (de) Nach dem Impulszahlverfahren arbei tender, selbsteichender Analog Digital Umsetzer
DE2456156C2 (de) Analog-Digital-Wandler
DE3542908A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur gewinnung eines genauen positionssignals
DE2547725A1 (de) Analog-digital-wandler
DE3743434C2 (de)
EP0243771B1 (de) Verfahren und Anordnung zur schnellen und präzisen Messung der Frequenz eines Signals
DE3714901C2 (de)
DE2543342A1 (de) Schaltungsanordnung und verfahren zur messung der genauigkeit eines zeitmessers
DE2227958A1 (de) Elektrische Schaltanordnung zur Synchronisation des Arbeitszyklus einer Maschine mit einem Sollwert
DE2400285C2 (de) Auswerteeinrichtung für frequenz- oder periodendaueranaloge Meßsignale
DE2826314A1 (de) Analog-digital-wandler
DE1215199B (de) Verfahren zum Pruefen der tatsaechlichen zeitlichen Lage von Impulsen einer Information im Verhaeltnis zur erwarteten Normallage dieser Impulse und Schaltungsanordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE1549388C (de) Vorrichtung zur automatischen Berechnung und Anzeige des statistischen Fehlers
DE2255763C3 (de) Fehlersicheres inkrementales Meßverfahren für Waagen

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee