DE2220878C3

DE2220878C3 - Schaltungsanordnung zur digitalen Frequenzmessung

Info

Publication number: DE2220878C3
Application number: DE2220878A
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Schröder
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1972-04-28
Filing date: 1972-04-28
Publication date: 1982-04-22
Also published as: NL7305666A; FR2182207B1; US3829785A; FR2182207A1; JPS4942376A; DE2220878B2; IT994053B; SE386279B; GB1420420A; DE2220878A1

Description

Z + 111] - I»;

f,

bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler (Zu Z₂) eine vorgegebene Gesamtzahl von Zählelementen (ZS\ bis ZS_m) enthalten, deren anzahlmäßige Aufteilung auf die Zähler (Zu Z₂) wählbar isc, daß der erste Zähler (Z\) die Taktimpulse ständig zählt unii mit jedem impuls des Meßsignals auf eine Ar.fangsstellung zurückgesetzt wird und daß die Recheneinheit (R) die Frequenz fsi des Meßsignals aus den Stellungen m\, m₂ des ersten Zählers (Zi) im Augenblick des Beginns und des Endes des Meßzeitintervalls bestimmt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder das Meßzeitintervall (To) begrenzende Impuls die Stellungen ni\, m₂, η der Zählschaltungen (ZS\ — ZS_m) bei Beginn dieses Impulses zur Recheneinheit ^durchschallet.

3. Schaltungsarordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Recheneinheit (7?,)Speicher (S\... S_n) vorgeschaltet sind, welche die Stellungen /πι,m₂nder Zählschaltungen(ZS\... ZS_n)speichern.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsstellung beider Zähler (Z\. Z₂) von Zählschaltungen Null ist.

5. Schaltungsaiiordnung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein dritter Zähler (Zi) vorgesehen ist, der durch jeden das Meßzeitintervall (Tn) begrenzenden Impuls auf eine Anfangsstellung zurückgesetzt wird, daß dieser dritte Zähler die Taktimpulse ((,) von jedem das Meßzeilintcrvall (To) begrenzenden Impuls an bis zum ersten danach eintreffenden Impuls des Meßsignals (hi) zählt, daß die dann erreichte Stellung m, dieses dritten Zählers (Zi) die Anfangsstellting des ersten Zählers (Z\) bestimrm und daß der der Recheneinheit (R) a\% Stellung des ersten Zählers (Z\) am Anfang des Meßzeitintervalls (Ta) ziigeführte Wert Null ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsstelliing des dritten Zählers (Ζή den entsprechenden Stellen der vorgegebenen Anzahl ?. der Taktimpulse innerhalb des Meßzeitintervalls (To) entspricht und daß der erste (Z₁) und der dritte Zähler (Zi) rückwärts zählen.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsstellung des zweiten Zählers (Z;) — 1 ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangjstellung des zweiten Zählers (Zi) Null im und der erste Impuls des Meßsignals (f_M) der nach dem das Meßzeitintervall (To) begrenzenden Impulü eintrifft, unterdrückt ist.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß

die Aufteilung der Zählelemente (ZSi ZS_n,) auf

die Zähler (Z₁, Zi) abhängig von den durch den erwarteten Frequenzbereich des Meßsignals (f_xl) bestimmten erforderlichen Zählkapazitäten der Zähler ist.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung der Zählelemente (ZS\-ZS_m) auf die Zähler (Zi-Z₁) abhängig von der Frequenz des Meßsignals im Sinne einer optimalen Ausnutzung der Kapazität der Zähler gesteuert wird.

in Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Eine derartige Schaltung ist bekannt aus der US-PS 29 92 384. Mit dieser bekannten Anordnung kann die Schwierigkeit überwunden werden, die auftritt, wenn

γ, 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 der Frequenzmessung nicht nur durch Auszählen der ganzen Perioden des Meßsignals

4» innerhalb des Meßzeitintervalls erreicht werden kann. Bei der bekannten Anordnung wird dafür ein Zähler verwendet, der mit dem Beginn des Meßzeitintervalls gestartet und mit dem ersten danach folgenden Meßsignal gestoppt wird. Die Stellung dieses Zählers beim Stoppen gibt die Teiiperiode des Meßsignals zu Beginn des Meßzeitintervalls an. Wenn ein Meßsignal über mehrere aufeinanderfolgende Meßzeitinvervalle gemessen wird, gihn. die Stellung des ersten Zählers beim Beginn des ersten Impulses des Meßsignals in einem

in Meßzeitintervall auch ein Maß für die letzte Teilperiode im vorhergehenden Meßzeitintervall an. Daher kann aus der Stellung des ersten Zählers mit dem ersten Impuls des Meßsignals in dem betreffenden und in dem folgenden Meßzeitintervall sov/ie aus der Anzahl der vollen Perioden des Meßsignals im betreffenden Meßzeitintervall die genaue Frequenz des Meßsignals berechnet werden.

Die zweite Stellung des ersten Zählers, die für die Berechnung notwendig ist, entsteht aber erst eine

ίο gewisse Zeitdauer nach der Beendigung eines Meßzeitintervalls. Diese bekannte Anordnung ist daher nicht brauchbar, wenn die Frequenz des Meßsignals nur innerhalb eines einzigen Meßzeitintervalls bestimmt werden soll. Außerdem muß bei der bekannten

s> Anordnung der erste Zähler für die Bestimmung der Teilperiode am Anfang des Meßzeitintcrvalls eine für die minimale Frequenz des Meßsignals entsprechende Kapazität und der zweite Zähler für die Erfassung der

ganzen Perioden des MeBsignals innerhalb des Meßzeitintervalls eine für die maximale Frequenz des Meßsignals entsprechende Kapazität aufweisen.

Aus der US-PS 35 24 131 ist ferner eine Anordnung bekannt, bei der das Meßzeitintervall mit dem Beginn einer Periode des MeBsignals gestartet werden muß, und der Bruchteil der letzten Periode des Meßsignals im Meßzeitintervall wird mit Hilfe eines Zählers ausgewertet. Ferner wird noch ein dritter Zähler verwendet, der die Anzahl der Impulse des Taktpulses in einer Periode des Meßsignals zählt bzw. der über eine komplizierte Steuerung mit Hilfe der nach dem Meßzeitintervall eintreffenden Perioden des Meßsignals den letzten Bruchteil der Periode des Meßsignals im Meßzeitintervall bestimmt. Diese bekannte Anordung ist jedoch, insbesondere wenn dieser Bruchteil als Dezimalzahl dargestellt werden soll, kompliziert aufgebaut, und das vollständige Meßergebnis kann ebenfalls nicht innerhalb eines Meßzeitintervalls ermittelt werden. Ferner ist die Lage des Meßzeitintervalls nicht frei wählbar, sondern muß mit dem Beginn einer vollen Periode des Meßsignals synchronisiert werden. Dies ist in vielen Fällen eine nicht tragbare Einschränkung. Außerdem müßten auch die dieser bekannten Anordnung alle Zähler für eine vorgegebene maximale Kapazität eingerichtet sein, o" .-.M diese Kapazität niemals bei allen Zählern gleichz. ··-.. uigtwird.

Aufgabe der Erfind....g ist es daher, bei der eingangs genannten Anordnung die digitale Messung der Frequenz eines Meßsignals mit einem geringen Aufwand an Zählelementen und innerhalb eines. Meßzeitintervalls vollständig durchzuführen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß bei einer hohen Frequenz des Meßsignals zwar viele Perioden dieses Meßsignals in das Meßzeitintervall hineinfallen und somit der zugehörige Zähler mehr Zählelemerte enthalten muß, daß jedoch in diesem Falle weniger Taktimpulse in die Bruchteile der Meßsignalperioden am Anfang und am Ende des Meßzeilintervalls fallen. Bei einem Meßsignal mit niedriger Frequenz braucht dagegen der zweite Zähler nur wenige Zählelemente zu enthalten, da nur wenige Perioden des Meßsigna's in das Meßzeitintervall 'allen, dafür können jedoch eine größere Anzahl von Taktimpulsen in den Bruchteilen der Meßperioden am Anfang und am Ende des Meßzeit-Intervalls auftreten, so daß nun der erste Zähler mehr Zähleleme;;*.e enthalten muß. Die Gesamtzahl der notwendigen Zählelemente ist jedoch unabhängig von der Frequenz des Meßsignals, so daß bei Aufteilung der Zählelemente auf die beiden Zähler abhängig von den durch den erwarteten Frequenzbereich des Meßsignals bestimmten erforderlichen Zählkapazitäten der Zähler die Zählelemente 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 des ersten Zählers 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 uinjsschaltet wird, ist die Stellung des ersten Zählers am Anfang des Meßzeitintervalls nicht ohne weiteres verfügbar. Fine Weiterentwicklung des Erfindungsgedanki:ns, bei der alle zur Berechnung der Frequenz des Meß.signals notwendigen Meßgrößen innerhalb des Meßzeitintervalls erzeugt werden, ist daher durch die im Kennzeichen des Anspruchs 5 angegebenen Merkmale gekennzeichnet. 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 Taktimpulsen und der Stellung des ersten Zählers gebildet zu werden. Diese Differenzbildung kann sogar noch vermieden werden, wenn die Anfangsstellung des dritten Zählers den entsprechenden Stellen der vorgegebenen Anzahl der Taklimpulse innerhalb des Meßzeitintervalls entspricht und der erste und der dritte Zähler rückwärts zählen. Die Differenzbildung wird dann nämlich durch die Rückwärtszählung erreicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung,

Fig.2 eine erfindungsgemäß auf zwei Zähler aufgeteilte Kette von Zählelementen und deren Ansteuerung,

F i g. 3 und 3 zwei Beispiele der Ansteuerung bei Verwendung von drei Zählern.

In Fig. 1 bj^xhnet /, den Taktpuls, 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 das Meßzeitintervall 7ö dessen Dauer durch die Frequenz des Taktpulses bzw. durch die Tuktimpulsabstände T, und durch die geforderte Auflösung ζ bestimmt wird, wie dies in F i g. 1 angegeben ist.

Bei Af ist ein Beispiel eines impulsförmigen Meßsignals dargestellt, das eine derartige Frequenz /\/ bzw. eine derartige Periodendauer Tm hat, daß in das Meßzeitintervali 7öeine Anzahl von ganzen Meßsignalperioden sowie am Anfang und am Ende jeweils ein Bruchteil einer Meßsignalperiode fallen. Wenn diese Bruchteile von Meßsignalperioden durch Vielfache W\ bzw. mi der Taktpulsperiode T, ausgedrückt werden, wie dies in F i g. I dargestellt ist, so ergibt sich aus dem angegebenen Zeitverhältnissen unmittelbar folgende Gleichung:

ζ ■ T,+ nh ■ T — mi ■ T,= η ■ Tu

Da die Impulsperioden die Kehrwerte der entspiechenden Frequenzen sind, folgt daraus unmittelbar die eingangs angegebene Gleichung-

1
Tu

• f,

Darin ist /; die Anzahl der Meüsignalperioden von dem letzten Impuls des MeBsignals vor dem "Meßzeitintervall bis zum letzten Impuls innerhalb des Meßzeitintervalls. Dies ist zwangsläufig gleich der Anzahl der Impulse des Meßsignals innerhalb des Meßzeitintervails.

Die unbekannte Frequenz f\i des Meßsignals kann somit aus den Impulsanzahlen errechnet werden, die mittels Zählschaltungen festgestellt werden können. Ein Beispiel für eine derartige Schaltungsanordnung ist in

Ι·'ι g. 2 dargestellt. Darin ist eine Kette von Zählschal Hingen /S auf zwei Zähler Z und /> aufgeteilt, wobei der erste Zähler die Zählelemcite /S- bis /S und der zweite Zähler die Zählelemente /S. bis /S- enthält. hei

■ lern ersten Zähler Z wird als Fortschalltakt für die /ählelemente. die z. Fi. einen Dualzählcr bilden, der Taktpuis /' zugeführt. Durch jeden Impuls des Meßsi-•„vials A- werden alle /ählelemente /S- bis /S auf eine Ant'antfsstellung zurückgesetzt. Diese Anfangsstellung vird z. H. bei Verwendung von bistabilen Kippsehaltun- ·ι·ι·, ,p- Zahlelemente -ladu'-.h bestimmt, an welcher -■•He det :e.'.eiligen kipp¹·» i.iltung das Klicksetzsignal :Mt'e»»Ji!o»>...Ti ist. I'm das Meßzeitinter¹. all /, bcL'ren /Tide;- Iniiiu's wird .'tner Leitung, die hu. r der ' .rit'in .hheit halbe;· erv:ifall» mit / bezen hnet ist, /iL'etiih.r; und schal·»: die Ausgangssignale der Z,il;^;ele:^ente /S bis /S .u,i die Recheneinheit W durch. Diese Visgangssisinaie -»teilen die kodierten Anzahlen ·" bzw ■■■; von TaktimpuKm dar. Das Durchschalten »ler AusL'.ingssignale erfi■!-.·· mitteis der Schaltungen >' •■>is s. -üc speichernde I'Fiktion haben können, z. H ■Λι.·ηρ d.e Recheneirhen !".einen Speicher enthält und die lierei "Pup.g der (-'refiner/ des Me'^'L'P.ais z. H. wesent ich lani.'er dauert .'.'s eine r.ik'p'i'speno.le.

In ,-ie :h ··· We'sc is; der /weite Zahler /.- aus den Z.ih'e'e"'-enten /S. <··-■■■ Z.V aufgebaut bei denen al» ■'! ·μ palt'.ikt d:e Impulse des Meßsignals A.· und als i' !»k'-etzsiL'nal die la·· ^K '-''"'itinhT'. ,ti! T henrenzen- :;■■' l"inu!se verwende· ■·.-'rden. Das Durchschallender Vi»i.^r,!t'i;ss!gnale de¹.- Z.i'"!e!e .iieme Z.V. bis Z.V.. erfolgt '■π denselben Signal w ί- 'v den ersten Zähler Z .

D'cse -\!i»ganussiL^T"u:k- »teilen kod.ert die Anzahl'.on \ie:<-!gra!impulsen in-ie-M'^ des MeßzeitintervalK dar. /'.'.,i^r we'den bei d csem zweiter, /ahier Z. iliese Z.!t'.ie'e:-ii.-^r'i!e mit dem»eibe:-, S:»rr.al ,midie Anfangsstel- Si ι ,rucktiesetzt. ^rrit dem die Ausgang'-signaie auf die Rcci er.e.nhei' durchgeschalte; werden, icdoch läßt sich .lie-e Schwierigkeit le:ch; beheben, wenn für die Schalungen S. bis S ei¹.namische UND-Gatter oder K'pp». 'uii'.-.mgen im: \ orhereitungs- und Aiisloseein-/,1Ti.¹ '■ e'werde; werden.

Ir der Recheneinhe;· R wird die Zahl /. die -"!p:?'-'':"- g'e.cr der geforderten .Auflosung sen muß. .: .re" e-i-n-echenJc- Verdrahtung möglichst so festtieei.·:. ί'-'Λ »ich ei" ein'ae'-er Aufbai: der anthme'.tschen Schaltu^r.i." ergibt. [):e F'eauenz / de· Taktpuises wird zweckrruv"'!·: so gewr_:h!·. ..:,; "1 sie ty.;r eir< ieste

W :e !·..» ..!er F ι e. '. ζ . •„•--..■'•.cr.. entsteht de: eine ·.·.-.;:e BerC"-h:^-..:r:t" ·.·>.·.. ..· We-.τ) -.-- Begir: r Jc--Meßzeüir.'·;--. .liis 7 ί · ■ c-doch. w e c:~2.i'"'i·» crv-ahr.' dieser V.'e- " -· icworT.·:·". »»·:-.■:■ -,,inn. muß auch der Brachte ; der Meßsignaiperü.MJe am Anfang des Meßzeiisrnen aus innerhalb dieses Meß/eit-

■ nterval's geworden werden. Dieser Bruchte; möse nach Fig.: eir.e Aizah: r:-. von Taktpulspericider. T eruhahen. Fur d.e Be'echrur.g der unbekannten Frequenz A-des Meßsigr,;is rrvj3 d2nn eine Periode de» Meßsignals weniger zugrjncegeiegi werden, so daß sich aus der Fig.'. folgende G'exhung ergibt:

Z- T-(TT,.. ■ T--r-_: - Ti = Cn-!) - T-.-

Der Wer; ~. für der. Brjcntei! der Signaiperiode am Anfans des Meßze:'T.:e".a:^:s kann entweder z-a schen-

Dfi-ri'r. sr:: = :ehe- noch einige zusätzliche Voneile, die ä'.'r-ar.d Άεκε--;- Ausführungsbeispieie erläuten werden sollen.

hei der Schaltung in F i g. 3 sind nicht mehr die einzelnen Zählelcmente dargestellt, sondern nur noch die Zähler /.. Z- und Z_;. Auch die Vielzahl der Ausgangsleitungen der Zählclemente ist hier verein facht mit nur einer Leitung dargestellt, und auch die Reihe von Schaltungen zum Durchschalten der Aus gangssignalc ist hier durch einen kleinen Kreis dargestellt, dem das auslosende Signal seitlich zugeführt wird.

Diese Schallnn, arbeitet bezüglich der beiden Zahlet Z und Z nahezu w ic die Schaltung in I ι ^. 2. Zusatzlii I- »ind uoch ein dritter Zahler Z sowie zwei \ erknup luriL'Sgatter if und G ¹OWIe emc bistabile kipp-ihai lung /vorhanden.

Lm das Meßzeitintervall / begreuzemler Impuls wird den entsprechend bezeichneten I enunuen in LiL". ! zugeführt. Damit wird also wie im vorbei beschriebenen lall der Zahler Z auf ilen Anlang-weit Null zurückgestellt, der hier der Deutlichkeit halber entsprechend angegeben ist. Außerdem wird der Zahlet Z₁ in die Anfangsstellung Null nebr.icht sowie bei der bistabilen Kippschaltung /der untere Ausgang aktiv lert und tier obere Ausgang gesperrt. Damit wird d.is UND-Gatter G aktiviert, so daß der Zähler Z den Taktpuis f zählen kann. Das UND Gatter G im zunäeh·· gesperrt, so daß tier Takteint.ing ties Zahlers Z; keine Zählsignale erhält. Sobald der erste Impuls des Meßsignals A: nach Beginn des Meßzeitmtervalls eintrifft, wird die bistabile Kippschaltung /'in d^;e andere Lage gekippt und damit das UND-Gatter G_: freigegeben, so daß der Zähler Z_ die nun folgenden Impulse de» Meßsignals Af zählen kann. Dadurch ist der erste ImpiiK ties Meßsignals innerhalb des Meßzeitinterva'ls unterdrückt worden, so daß die Stellung dieses Zählers /.· .im finde des Meßzeitintervalls n- 1 ist. wie die zuletztgenannte Gleichung angibt.

Außerdem wird durch das Umschalten der bistabilen Kippstufe Γ das UND-Gatter G gesperrt, so daß der Zähler Z, keine Zähltakte mehr erhält und in der gerade erreichten Stellung stehenbleibt, die dem Wert in entspricht wie aus F ι g. ! zu ersehen ist. Diese Stelluni.' wird außerdem durch diesen und alle folgenden Impulse des Meßsignals als .Anfangswert auf den Zähler Z übertragen, wie dies in F ι g. 3 angegeben ist. Dieser Zähler addiert damit zu diesem Anfangswen /7?₍ in jedem Meßzeitintervail 7"~dieTaktimpuls.

Mit dem nächsten das Meßzeiiintervall Γ. begrenzenden Impuls, der damit das Ende dieses Meßzeitintervalls angibt, werden die Stellungen der Zähler Z und ^y._ auf die Recheneinheit R übertragen, wie aus F i g. 3 zu ersehen ist. Beim Vergleich mit den in Fig. 1 dargestellten Zeitverhältnissen wird klar, daß der Zähler Z- zu diesem Zeitpunkt gerade die Summe m-,-^>- m-_ enthält und der Zähler Z: die um 1 verringerte Anzahl von Meßsignalimpulsen innerhalb des Meßzeitmtervaüs. Diese Rechnungen brauchen daher in der Recheneinheit R nicht mehr ausgeführt zu werden.

Eine andere Möglichkeit, diesen Rechenaufwand auch weiter zu verringern, zeigt die in F i g. 4 dargestellte Schaltung. Darin gilt bezüglich der Darstellungsweise und der Bedeutung der Symbole das zu F j g. 3 Gesagte.

In dieser Schaltung wird der Zähler Z-. am Anfang des Meßzeitintervalls auf die Stellung — 1 gesetzt und erhält aiic impulse des Meßsignals A,- innerhalb des Meßzeitintervalls als Zähltakt, so daß der Zähler am Ende des Meßzeitintervalls dieselbe Stellung hat wie der entsprechende Zähler in F i g. 3. Der Zähler Z₃ wird dagegen am

Anfang des Meßzeitinlervalls auf eine Stellung gesei/l. die den entsprechenden Siellungen /', nämlich den let/ten Stellen der Λη/ahl /der Taklimpulse entspricht. Mit Beginn des Mellzeitintervalls erhält der Zähler 7,\ über das UND-Gatter G\. das in gleicher Weise wie in I·'i R. 5 durch die bistabile Kippschaltung F gesteuert Wt, d. den Zähltakt /",. der den Zähler nun aber von der Angangsstellung aus rückwärts zählen läßt, was durch ein Minuszeichen am Zähltakieingang angedeutet ist. Dadurch enthüll dieser Zähler /Ί bei Fintreffen des ersten Impulses des Meßsignals innerhalb des Meß/eit-Intervalls die Stellung /' - nu. die nun mit jedem Impiil*- des Mel.lsignals auf den /.ähler /. als Anfangsstellung übertragen wird. In diesem Zähler /■ wird der TaktpuK f. ebenfalls rückwärts gezählt, was wieder durch das Minuszeichen am Zähltakieingang angedeutet ist.

Ληι F.nde des Mcßzeitintcrvalls 7T, überträgt der dieses begrefizende impuls die Stellung /'— (nu + tih) des Zählers Z, auf die Recheneinheit R. die unmittelbar den Divisor für die Berechnung der unbekannten Frequenz des Meßsignals darstellt.

Die Recheneinheit braucht damit im wesentlichen nur die Division durchzuführen und kann daher einfach aufgebaut sein.

Die Aufteilung der Kette von Zählelementen auf die Zähler kann auf viele verschiedene Weise realisiert werden. Die Eingänge und Ausgänge der einzelnen Zählelemente können /.. B. mit .Schalterkontakten verbunden sein, oder sie sind mit Verknüpfungsgatiern verbunden, die von Schultern angesteuert werden. Durch die Schalter werden dann /.. B. die Takteingänge von dem Taktimpuls auf das Meßsignal umgeschaltet und die Setzeingänge mit dem entsprechenden Signal verbunden. Die Finstcllung der Schalter und damit die Zählkapazität der einzelnen Zähler richtet sich nach dem zu erwartenden Bereich der I rcquen/ des Meßsignals. Die Aufteilung kann aber auch durch das Meßsignal selbst erfolgen, indem /.. B. die ersten Zählelemente der Kette grundsätzlich von dem Taktpuls angesteuert werden und d'jr zweite Zähler bei dem Zählelement beginnt, das durch die Zählung des Taktpuises zwischen zwei impulsen des Signals nicht mehr beeinflußt wurde, wobei als Sicherheit für statistische Schwankungen ein weiteres Zählelement berücksichtigt werden kann. In diesem Falle ist es nicht mehr notwendig, vor der Messung bereits zumindest ungefähr den Bereich der zu erwartenden Frequenz des Meßsignals zu wissen.

Hierzu - BI,ill /

Claims

Patentansprüche:

I. Schaltungsanordnung zur digitalen Messung der Frequenz bzw. der Periodendauer eines Meßsignals ι innerhalb eines Meßzeitintervalls mittels mindestens zwei aus binären Zählelementen aufgebauten Zählern und einer Recheneinheit, wobei der erste Zähler Taktimpulse mit einer hohen, durch die geforderte Auflösung gegebenen Taktfrequenz zählt und ein κι zweiter Zähler die Impulse des Meßsignals während des Meßzeitintervalls zählt und die Recheneinheit aus der die Teilperiode des Meßsignals zu Beginn des Meßzeitintervalls betreffenden Stellung m\ des ersten Zählers sowie einem weiteren Wert mi und π aus der Stellung π des zweiten Zählers am Ende des Meßzeitintervalls sowie aus der gegebenen Dauer

γ des Meßzeitintervalls und der Frequenz /, der

Taktimpuls? die Frequenz f\t des Meßsignals nach 2" der Gleichung