DE2332037A1 - Frequency measuring device - measures duration of a specified number of periods of the frequency - Google Patents

Frequency measuring device - measures duration of a specified number of periods of the frequency

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DE2332037A1
DE2332037A1 DE19732332037 DE2332037A DE2332037A1 DE 2332037 A1 DE2332037 A1 DE 2332037A1 DE 19732332037 DE19732332037 DE 19732332037 DE 2332037 A DE2332037 A DE 2332037A DE 2332037 A1 DE2332037 A1 DE 2332037A1
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frequency
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adjustable
divider
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Paul Dipl Ing Heuberger
Hanspeter Dipl Phys Kellerhals
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Spectrospin AG
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Spectrospin AG
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Abstract

The frequency is derived as the reciprocal of the measured period. The device has an adjustable frequency divider whose ratio is set with teh duration of the specified number of periods, and its signal input is connected to the output of a pulse generator delivering a fixed repetition frequency f1. The frequency divider output has a frequency fT, characteristic for the measured frequency fx. The frequency f1 is such that the above output frequency fT is greater than fx. A frequency meter has a counter whose counting input is connected to the frequency divider output through a gate opened during a specified period.

Description

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Anmelderin: Stuttgart, den 15· Msd 1973 Applicant: Stuttgart, 15 Msd 1973

Spectrospin AG .P 2672 Rü/ScSpectrospin AG .P 2672 Rü / Sc

Industriestraße 26
CH-8117 Zürich-Fällanden
Schweiz
Industriestrasse 26
CH-8117 Zurich-Fällanden
Switzerland

Anordnung zur Messung von FrequenzenArrangement for measuring frequencies

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung von Frequenzen, welche die Zeitdauer t einer bestimmten Anzahl η von Perioden der zu messenden Frequenz fx ermittelt und aufgrund der Beziehung "Frequenz = 1/Periodendauer" einen für die Frequenz fx charakteristischen Wert liefert'.The invention relates to an arrangement for measuring frequencies which determine the duration t of a certain Number η of periods of the frequency to be measured fx determined and based on the relationship "frequency = 1 / period" a characteristic of the frequency fx Value returns'.

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Die direkte Frequenzmessung, bei der die Anzahl der Perioden der zu messenden Frequenz innerhalb einer bestimmten Messzeit gezählt wird und hieraus die Frequenz ermittelt wird, liefert nur dann hinreichend genaue Ergebnisse, wenn die innerhalb der Messzeit gezählte Anzahl von Perioden genügend gross ist. Ist die zu messende Frequenz so niedrig, daß eine genügend lange Messzeit nicht bereitgestellt werden kann, oder liegt eine zu messende Frequenz nicht für die Dauer der erforderlichen Messzeit vor, so ist es bekannt, in diesem Fall die unbekannte Frequenz dadurch zu messen,- daß die Zeitdauer t von η ganzen Perioden dieser Frequenz gemessen wird, η kann auch den Wert haben. Zur Ermittlung der Frequenz aus dieser Zeitmessung ist es dann erforderlich, eine Division zur Ermittlung des Wertes n/t durchzuführen. Hierzu kann ein analoger oder ein digitaler Rechner verwendet werden, wodurch der Aufwand für die Messanordnung jedoch groß wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die diesen großen Aufwand vermeidet.The direct frequency measurement in which the number of Periods of the frequency to be measured is counted within a certain measuring time and from this the Frequency is determined only provides sufficiently accurate results if they are within the measurement time counted number of periods is sufficiently large. Is the frequency to be measured so low that one is sufficient long measurement time cannot be provided, or a frequency to be measured is not available for the duration the required measurement time before, it is known that in this case the unknown frequency is thereby increased measure, - that the duration t of η whole periods of this frequency is measured, η can also be the value to have. To determine the frequency from this time measurement, it is then necessary to perform a division Determination of the value n / t to be carried out. An analog or a digital computer can be used for this purpose However, this increases the cost of the measuring arrangement. The invention has the task based on creating an arrangement of the type mentioned, which avoids this great effort.

Die Erfindung besteht darin, daß ein einstellbarer Frequenzteiler vorgesehen ist, dessen Teilungsfaktor in Abhängigkeit von der Zeitdauer t eingestellt wird und dessen Signaleingang mit dem Ausgang eines Impulsgenerators verbunden ist, der Impulse mit einer bekannten, festen Folgefrequenz f1 liefert und dessen Ausgangssignal eine Frequenz fm hat, die für die zu messende Frequenz fχ charakteristisch ist.The invention consists in that an adjustable frequency divider is provided, its division factor is set as a function of the duration t and its signal input with the output of a pulse generator is connected, which supplies pulses with a known, fixed repetition frequency f1 and its output signal has a frequency fm which is fχ for the frequency to be measured is characteristic.

Ein Vorteil der Erfindung' besteht darin, daß man dann, wenn die zu messende Frequenz fx so niedrig ist, daß die für die direkte Frequenzmessung erforderliche Messzeit nicht zur Verfügung gestellt werden kann, die amOne advantage of the invention is that if the frequency to be measured fx is so low that the measurement time required for the direct frequency measurement cannot be made available, the

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Ausgang des e jib teilbaren Teilers erscheinende, für die zu messende Frequenz fx charakteristische Frequenz fm, wie bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgeeehen, so wählen kann, daß sie in einem Frequenzbereich liegt, der durch übliche Frequenzmesser leichter messbar ist als die zu messende Frequenz fx, nämlich in einem höheren Frequenzbereich; es kann also eine Frequenztransformation vorgenommen werden. Die Anordnung kann beispielsweise so getroffen sein, daß die Frequenz f^, um eine oder mehrere Zehner-Potenzen größer ist als fx, dann läßt sich die Eichung eines natfigeschalteten üblichen Frequenzmessers auf einfache Weise, z%.B. durch eine Kommaverschiebung vornehmen.Output of the e jib divisor appearing, for the frequency to be measured fx characteristic frequency f m , as done in one embodiment of the invention, can be selected so that it lies in a frequency range that is easier to measure by conventional frequency meters than the frequency to be measured fx, namely in a higher frequency range; a frequency transformation can therefore be carried out. The arrangement can be made, for example, so that the frequency f ^, is one or more powers of ten greater than fx, then the calibration of a normally switched frequency meter can be carried out in a simple manner, z % .B. by moving the decimal point.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man auch dann, wenn eine Frequenz fx, die zwar so groß ist, daß sie mit der Methode der direkten Frequenzmessung gemessen werden kann, jedoch während der erforderlichen Messzeit nicht vorliegt, die Anordnung so treffen kann, daß die Frequenz fm beispielsweise genau so groß ist wie die Frequenz fx jedoch auch dann weiterhin am Ausgang des einstellbaren Frequenzteilers zur Verfügung steht, wenn die Frequenz fx nicht mehr vorliegt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass dasjenige Teilungsverhältnis.das der kurzzeitig vorliegenden Frequenz fx entspricht, für eine längere Zeit beibehalten wird, als die Frequenz fx vorliegt, nämlich für die Dauer der erforderlichen Meßzeit. Die Frequenz fmwird dann für die Dauer der erforderlichen Meßzeit erzeugt, so daß diese Frequenz dann durch einen nachgeschalteten üblichen Frequenzmesser gemessen werden kann; hierAnother advantage of the invention is that even if a frequency fx, which is so large that it can be measured using the method of direct frequency measurement, but is not available during the required measurement time, the arrangement can be made in such a way that that the frequency fm is, for example, exactly as large as the frequency fx, but is still available at the output of the adjustable frequency divider when the frequency fx is no longer present. This can be achieved in that the division ratio that corresponds to the short-term frequency fx is maintained for a longer time than the frequency fx is present, namely for the duration of the required measuring time. The frequency f m is then generated for the duration of the required measuring time, so that this frequency can then be measured by a conventional frequency meter connected downstream; here

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findet also gewissermaßen eine Speicherung der zu messenden Frequenz fx statt. Die Anzahl η der für die Zeitmessung herangezogenen Perioden kann in beliebiger Weise berücksichtigt werden, beispielsweise bei der Einstellung des Teilers, bei der Wahl der Frequenz f1 oder auch bei der Auswertung der Frequenz fT·the frequency fx to be measured is thus to a certain extent stored. The number η of the periods used for the time measurement can be taken into account in any way, for example when setting the divider, when selecting the frequency f1 or when evaluating the frequency f T

Vorzugsweise wird der einstellbare Frequnezteiler so eingestellt, daß er eine Division durch eine Zahl A vornimmt, die der Periodendauer proportional ist. Dann ist die am Ausgang des Teilers auftretende Frequenz fT der zu messenden Frequenz fx proportional. Es ist jedoch auch möglich, in bestimmten Anwendungsfällen keine lineare Abhängigkeit zwischen der ermittelten Zeit und dem Teilungsfaktor A vorzusehen, sondern eine nichtlineare Abhängigkeit zum Beispiel von dem Logarithmus der zu messenden Frequenz fx.The adjustable frequency divider is preferably set in such a way that it divides by a number A which is proportional to the period. Then the frequency f T occurring at the output of the divider is proportional to the frequency fx to be measured. However, it is also possible in certain applications not to provide a linear dependency between the determined time and the division factor A, but rather a non-linear dependency, for example on the logarithm of the frequency fx to be measured.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung -ist an dem Ausgang des Frequenzteilers ein Frequenzmesser angeschlossen, der einen Zähler aufweist, dessen Zähleingang über ein Tor, das eine vorbestimmte Zeitdauer geöffnet ist, mit xlern Ausgang des Frequenzteilers verbunden ist. Hier liegt der Vorteil darin, daß bei Bedarf eine Verringerung des Fehlers der Frequenzanzeige durch Vergrößerung der Zeitdauer, während der das Tor geöffnet ist, erreicht werdenIn one embodiment of the invention -is at the output the frequency divider is connected to a frequency meter which has a counter whose counting input is via a gate, that is open for a predetermined period of time, with xlern Output of the frequency divider is connected. The advantage here is that, if necessary, a reduction in the Frequency display errors can be achieved by increasing the length of time during which the door is open

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kann, und daß durch die Wahl der öffnungazeit dea Tora der Prequenzmeaaer aehr einfach geeicht werden kann.can, and that by choosing the opening time dea Torah of the frequency measure can be easily calibrated can.

Bei einer Auaführungaform iat vorgesehen, daß der , Zeitmesser einen Impulsgeber aufweist, der eine Impulsfolge mit der Folgefrequenz f2 liefert, und daß der Auagang dea Impulagebera über eine Torachaltung, die während einer vorbeatimmten Zahl von Perioden der zu meaaenden Frequenz fx leitend geateuert iat, mit dem Zähleingang einea weiteren Zählera verbunden iat, deesen Zählatand daa TeilungaverhäItnie dea einatellbaren Frequenzteilere beeinflußt· Hier beateht der Vorteil darin, daß durch die Wahl dea Verhältniaaea fi/f2 « m für eine bestimmte zu mesaende Frequenz fx eine gewünschte Frequenz f^ am Auagang dea einstellbaren Frequenzteiler erhalten werden kann. Bei einer Auaführungaform iat vorgeaehen, daß die Frequenz f2 kleiner ala die Frequenz f1 iat. Dies bietet den für die Messung von niedrigen Frequenzen wichtigen Vorteil, daß die Frequenz fT am Ausgang des einstellbaren Frequenzteilers um den Faktor m größer ist als die zu messende Frequenz fx, so daß sie dadurch in vielen Fällen leichter messbar ist.In one embodiment it is provided that the timer has a pulse generator that delivers a pulse train with the repetition frequency f2, and that the output dea impulse transmission via a gate circuit which is switched on during a predetermined number of periods of the frequency fx to be measured A further counter is connected to the counter input, the counting status of which influences the dividing ratio of the adjustable frequency divider · Here the advantage is that by choosing the ratio f / f2 «m for a certain frequency fx to be measured, a desired frequency f ^ can be set at the output dea Frequency divider can be obtained. In one embodiment, it is ensured that the frequency f2 is less than the frequency f1. This offers the advantage, which is important for the measurement of low frequencies, that the frequency f T at the output of the adjustable frequency divider is greater by a factor of m than the frequency fx to be measured, so that in many cases it is easier to measure.

Bei einer Auaführungaform der Erfindung iat vorgeaehen, daß daa Verhältnia f1/f2 = m auf verschiedene Werte einatellbar iat. Diea bietet den Vorteil, daß in Abhängigkeit von der zu measenden Frequenz fx der Wert m ao gewählt werden kann, daß der Fehler der gesamten Anordnung möglichat klein wird. Der Faktor m in der Beziehung fT=m*fx iat hier also wählbar.In one embodiment of the invention it is provided that the ratio f1 / f2 = m can be set to different values. This offers the advantage that, as a function of the frequency fx to be measured, the value m ao can be selected so that the error of the entire arrangement is as small as possible. The factor m in the relationship f T = m * fx can be selected here.

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Bei einer Ausführungaform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Impulsgeber durch einen weiteren, auf das Teilungsverhältnis 1/m einstellbaren Frequenzteiler gebildet ist, dessen Signaleingang mit dem Ausgang des Impulsgenerators verbunden ist, und an dessen Ausgang die Impulsfolge f2 erscheint. Hier liegt der Vorteil darin, daß sich das Frequenzverhältnis zwischen f1 und f2 auf besonders einfache Weise verändern läßt; außerdem wird nur ein Impulsgenerator benötigt.In one embodiment of the invention it is provided that the pulse generator is provided by a further, Frequency divider adjustable to the division ratio 1 / m is formed, the signal input of which with is connected to the output of the pulse generator, and at the output of which the pulse train f2 appears. The advantage here is that the frequency ratio can be changed between f1 and f2 in a particularly simple way; besides, only one will Pulse generator required.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist ein dritter Teiler vorgesehen, dessen Signaleingang mit dem Ausgang des Impulsgenerators verbunden ist und dessen Ausgang mit dem Steuereingang des Tors des Frequenzmessers verbunden ist.. Der Vor-. teil besteht hierbei darin, daß sich mit dieser Anordnung die Öffnungszeiten des Tors ohne eigenen Zeitgeber besonders einfach steuern lassen.In one embodiment of the invention, a third divider is provided, its signal input is connected to the output of the pulse generator and its output to the control input of the Gate of the frequency meter is connected. The pre. part of this is that it deals with this Arrange the opening times of the gate to be controlled particularly easily without a separate timer.

Man kann die Anordnung so treffen, daß der Impulsgeber zu Beginn jeder Zeitmessung gestartet wird; hierbei erhält man bei einer beliebigen konstanten Frequenz fx jedesmal das gleiche Meßergebnis. Einfacher ist es jedoch, den Impulsgeber unbeeinflußt vom Zeitmesser laufen zu lassen; diese Möglichkeit bietet den Vorteil, daß Fehler bei der Zeitmessung von Perioden^dauern, die nicht ein ganzzahliges Vielfaches des zeitlichen Abstandes zwischen zwei Impulsen der dem Zähler des ZeitmessersThe arrangement can be made so that the pulse generator is started at the beginning of each time measurement; here one obtains the same measurement result every time at any constant frequency fx. Easier it is, however, to let the pulse generator run unaffected by the timer; this possibility has the advantage that errors in the time measurement last for periods that are not an integer Multiple of the time interval between two pulses of the counter of the timer

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zugeführten Impulsfolge sind, eliminiert werden können; derartige Fehler haben ihre Ursache darin, daß bei der Zeitmessung durch Zählen von Impulsen keine Zeiten erfaßt werden können, die kleiner sind als der zeitliche Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse,supplied pulse train can be eliminated; such mistakes are caused by that when measuring time by counting pulses, no times that are shorter can be detected as the time interval between two consecutive impulses,

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei der der Frequenzmesser, wie weiter oben erläutert, * einen Zähler aufweist, der über ein Tor mit dem Ausgang des einstellbaren Frequenzteilers verbunden ist, und der die ihm zugeführten Impulse aufsummiert (als Zähler könnte hierbei auch ein Integrationsglied verwendet werden), und bei der der Zeitmesser ebenfalls in der weiter oben geschilderten Weise einen Zähler aufweist, ist daher vorgesehen, daß der Zeitmesser die jeweilige Zeitdauer t unmittelbar aufeinanderfolgender Perioden oder Gruppen von η Perioden der zu messenden Frequenz fx bei durchlaufendem Impulsgeber mißt und nach jeder Messung den einstellbaren Frequenzteiler einstellt, und daß die Öffnungszeit des Tors des Frequenzmessers so bemessen ist, daß dem Zähler des Frequenzmessers ohne Rückstellung nacheinander auf mehreren Einstellungen des einstellbaren Teilers beruhende Ausgangsfrequenzen fT zugeführt werden, so daß nach dem Sperren des Tors der Zählerstand des Zählers ein Maß für den Mittelwert der Ausgangsfrequenz fT und daher für den Mittelwert der zu messenden Frequenz fx innerhalb der Meßze?t ist·' Der Vorteil besteht darin, daß innerhalb einer bestimmten zur Verfügung stehenden Meßzeit die Periodendauer der zu messenden Frequenz fx nicht nur einmal ermittelt wird, sondern so oft, wie es die zur Verfügung stehende Meßzeit gestattet, ermittelt werden kann, so daß der Einfluß von Meßungenauigkeiten bei der Zeitmessung verringert werden kann.In one embodiment of the invention, in which the frequency meter, as explained above, * has a counter which is connected to the output of the adjustable frequency divider via a gate and which adds up the pulses supplied to it (an integration element could also be used as a counter here are), and in which the timer also has a counter in the manner described above, it is therefore provided that the timer measures the respective duration t of immediately successive periods or groups of η periods of the frequency to be measured fx with the pulse generator passing through and after each Measurement sets the adjustable frequency divider, and that the opening time of the gate of the frequency meter is dimensioned so that the counter of the frequency meter without resetting successively based on several settings of the adjustable divider output frequencies f T are fed, so that after the gate is locked, the counter reading of the counter a ma For the mean value of the output frequency f T and therefore for the mean value of the frequency to be measured fx within the measuring time, the advantage is that the period of the frequency to be measured fx is not only determined once within a certain available measuring time but can be determined as often as the available measuring time allows, so that the influence of measuring inaccuracies in the time measurement can be reduced.

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Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln Je für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Die Zeichnung zeigt erfindungswesentliche Einzelheiten. Es zeigenFurther details and configurations of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment of the invention, which is shown in the drawing is shown. In other embodiments of the invention, the features that can be taken from the description and the drawing can be used individually or in groups can be used in any combination. The drawing shows details essential to the invention. Show it

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,Fig. 1 is a block diagram of a first embodiment of the invention,

Fig. 2 eine Einzelheit eines Blockschaltbilds einesFigure 2 is a detail of a block diagram of a

zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,second embodiment of the invention,

Fig. 3 eine Darstellung der relativen Fehler der Frequenzmessung bei Ausführungsbeispielen der Erfindung.3 shows a representation of the relative errors of the frequency measurement in exemplary embodiments of the invention.

In Fig. 1 wird die zu messende Impulsfolge der Frequenz fx dem Meßeingang 2 eines Zeitmessers 3 zur Messung der Periodenzeit tx=1/fy zugeführt; das Ergebnis der Messung erscheint als Zahl T aus Ausgang 4- des Zeitmessers 3 und wird in einem Speicher 5 gespeichert, damit der Zeitmesser sofort für die nächste Zeitmessung bereit ist. Ein einstellbarer Frequenzteiler wird durch die im Speicher 5 gespeicherte Zahl T auf ein Teilverhältnis 1/T eingestellt; diesem Frequenzteiler wird von einem Impulsgenerator 7 eine Impulsfolge mit einer Folgefrequenz f1 an seinem Signaleingang 8 zugeführt} am Ausgang 9 des einstellbaren Teilers 6 steht daher die Impulsfrequenz fT = f1/T zur Verfügung. Es ist nicht zwingend, daß der Generator 7 Impulse abgibt, sondern In FIG. 1, the pulse sequence to be measured with the frequency fx is fed to the measuring input 2 of a timer 3 for measuring the period time tx = 1 / fy; the result of the measurement appears as number T from output 4- of the timer 3 and is stored in a memory 5 so that the timer is immediately ready for the next time measurement. An adjustable frequency divider is set to a division ratio of 1 / T by the number T stored in memory 5; a pulse train with a repetition frequency f1 is fed to this frequency divider at its signal input 8} at the output 9 of the adjustable divider 6 the pulse frequency f T = f1 / T is therefore available. It is not imperative that the generator emit 7 pulses, but rather

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

an seiner Stelle kann auch z.B. ein Sinusgenerator vorgesehen sein, der eine Frequenz f1 liefert, wenn der einstellbare Frequenzteiler und der diesem nachgeschaltete Frequenzmesser zur Verarbeitung von Sinusschwingungen geeignet sind.instead, a sine wave generator, for example, can also be provided, which supplies a frequency f1, if the adjustable frequency divider and the downstream frequency meter for processing sinusoidal oscillations are suitable.

Der Ausgang 9 des einstellbaren Teilers 6 ist mit dem Signaleingang 10 eines Frequenzmessers 11 verbunden. Am Ausgang des Frequenzmessers 11 ist eine Anzeigevorrichtung 12 angeordnet, an der das Meßergebnis der gesamten Anordnung erscheint. Der Frequenzmesser 11 weist ein Tor 15 auf, dessen Signaleingang mit dem Eingang 10 des Frequenzmessers 11 verbunden ist und dessen Signalausgang mit dem Zähleingang eines Zählers 14-verbunden ist. Das Tor 15 wird durch eine Steuereinheit während einer vorgegebenen Zeit t_Ä__ leitend gesteuert. Per Zahlstand F, den der Zähler 14 beim Sperren des Tors erreicht hat, wird der Anzeigevorrichtung 12 zugeführt und dort in eine Frequenzanzeige der zu messenden Frequenz fx umgesetzt.The output 9 of the adjustable divider 6 is connected to the signal input 10 of a frequency meter 11. At the output of the frequency meter 11, a display device 12 is arranged, on which the measurement result of the entire arrangement appears. The frequency meter 11 has a gate 15 whose signal input is connected to the input 10 of the frequency meter 11 and whose signal output is connected to the counting input of a counter 14. The gate 15 is controlled to be conductive by a control unit for a predetermined time t_ Ä __. The number F, which the counter 14 has reached when the gate is locked, is fed to the display device 12 and converted there into a frequency display of the frequency fx to be measured.

Der Zeitmesser 5 weist eine Torschaltung 16 auf, deren Signaleingang 17 eine Impulsfolge mit der Folgefrequenz f2 » f1/m zugeführt wird. Der Signalausgang der Torschaltung 16 ist mit dem Zähleingang eines weiteren Zählers 18 verbunden. Die Torschaltung 16 wird durch eine Steuereinrichtung 19 so gesteuert, daß sie jeweils für die Zeit einer Periode tx « i/fx der zu messenden Frequenz fx leitend gesteuert ist. Nach dem Sperren derThe timer 5 has a gate circuit 16, the signal input 17 of which is a pulse train with the repetition frequency f2 »f1 / m is supplied. The signal output of the gate circuit 16 is connected to the counting input of another Counter 18 connected. The gate circuit 16 is through a controller 19 controlled so that they respectively for the time of a period tx «i / fx of the to be measured Frequency fx is controlled conductive. After locking the

18 Torschaltung 16 gibt der Zähler den erreichten Zählstand T an den Speicher 5 aus, der wie bereits erwähnt, den einstellbaren Frequenzteiler 6 einstellt.18 gate circuit 16 gives the counter the count T reached to the memory 5, which, as already mentioned, sets the adjustable frequency divider 6.

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Die dem Eingang 17 der Torschaltung 16 zugeführte Impulsfolge mit der Frequenz f2 wird dadurch erhalten, daß die vom Impulsgenerator 7 gelieferte Impulsfolge durch einen zweiten einstellbaren Frequenzteiler 20, dessen Teilungsverhältnis 1/m veränderbar ist, heruntergeteilt wird. Außerdem ist ein dritter Frequenzteiler vorgesehen, dessen Signaleingang ebenfalls die vom Impulsgenerator 7 gelieferte Impulsfolge zugeführt wird, und der diese Impulsfolge um den Faktor 1/k herunterteilt und der Steuereinheit 15 des Frequenzmessers 11 zuführt.The input 17 of the gate circuit 16 supplied Pulse train with the frequency f2 is obtained in that the pulse train supplied by the pulse generator 7 divided down by a second adjustable frequency divider 20, the division ratio of which can be changed to 1 / m will. In addition, a third frequency divider is provided, the signal input of which is also that of the pulse generator 7 supplied pulse train is supplied and divides this pulse train down by a factor of 1 / k and to the control unit 15 of the frequency meter 11.

Die einstellbaren Frequenzteile 6 und 20 können beispielsweise als Rückwärtszähler ausgebildet sein, deren höchste Zählstellung, von der aus sie abwärts zählen, elektrisch und frei wählbar einstellbar ist, und die dann, wenn sie den Zählstand Null erreicht haben, durch den nächsten ihnen zugeführten Impuls der vom Impulsgenerator 7 gelieferten Impulsfolge unter Abgabe eines Ausgangsimpulses, wieder auf ihren höchsten Zählstand geschaltet werden. Der dritte Frequenzteiler 21 kann ebenfalls unter Verwendung eines Zählers aufgebaut sein, braucht jedoch nicht einstellbar zu sein.The adjustable frequency parts 6 and 20 can be designed, for example, as down counters, their highest counting position, from which they count downwards, can be set electrically and freely selectable, and then, when they have reached the count zero, the next pulse supplied to them will generate that from the pulse generator 7 delivered pulse sequence with the emission of an output pulse, switched back to its highest count will. The third frequency divider 21 can also be constructed using a counter, but it does need to not to be adjustable.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung arbeitet folgendermaßen: Während einer Periodendauer tx » 1/fx der zu messenden Frequenz fx werden über die Torschaltung 16 dem weiteren Zähler ^s vom zweiten Frequenzteiler 20 Impulse mit der Folgefrequenz f2 zugeführt. Nach dem Sperren der Torschaltung 16 ist daher der Zählstand T des weiteren Zählers ^g, da die Frequenz f2 bekannt ist, ein Maß für die Periodendauer tx. Es giltThe arrangement shown in FIG. 1 works as follows: During a period tx »1 / fx of the frequency fx to be measured, 20 pulses with the repetition frequency f2 are fed to the further counter ^ s from the second frequency divider via the gate circuit 16. After the gate circuit 16 has been disabled, the count T of the further counter ^ g, since the frequency f2 is known, is a measure of the period tx. It applies

T - tx . f2 - .T - tx. f2 -.

409 88 1/0268 ./.409 88 1/0268 ./.

Hieraus ergibt sich für die am Ausgang des einstellbaren Frequenzteilers 6 erscheinende Impulsfolge eine FrequenzThis results for the at the output of the adjustable Frequency divider 6 appearing pulse train a frequency

% - - fs - a * f3C·% - - fs - a * f3C

Der Endstand F des Zählers 14- ergibt sich demnach zuThe final reading F of the counter 14- results accordingly to

Da sowohl die Zahl T als auch die Zahl F in ihrer letzten Stelle eine Unsicherheit von maximal einem Zählschritt aufweisen, gelten die angegebenen Beziehungen nicht streng genau, sondern nur angenähert.Since both the number T and the number F have an uncertainty of a maximum of one counting step in their last digit, the specified relationships are not strictly accurate, but only approximate.

Die Steuereinheit 15 wird durch die vom dritten Frequenzteiler 21 gelieferte Impulsfolge so gesteuert, daß sie Jeweils während einer Periodendauer k/f1 das Tor 13 leitend steuert. Demnach ergibt sich für den Zählerstand F des Zählers 14· folgende Beziehung:The control unit 15 is controlled by the third frequency divider 21 delivered pulse sequence is controlled so that it conducts gate 13 during a period k / f1 controls. This results in the following relationship for counter reading F of counter 14:

F « fχ . α · j F «fχ. α · j

Der Zählstand F des Zählers 14- ist also der zu messenden Frequenz fx proportional; eine direkte dezimale Anzeige der Frequenz fx durch die Anzeigevorrichtung 12 ist dann möglich, wenn durch geeignete Wahl der Werte m, k und f1 dafür gesorgt wird, daß das Produkt m . ^r einen Wert hat, der eine beliebige Zehnerpotenz ist, beispielsweise 1000 oder 10000; dann kann man die richtige Frequenzanzeige durch die Anzeigevorrichtung 12 dadurch erhalten, daß das Komma in der Anzeigevorrichtung an die geeignete Stelle gesetzt wird.The count F of the counter 14- is therefore the one to be measured Frequency fx proportional; a direct decimal display of the frequency fx by the display device 12 is then possible if, through a suitable choice of the values m, k and f1, it is ensured that the product m. ^ r has a value which is any power of ten, for example 1000 or 10000; then you can get the correct frequency display obtained by the display device 12 by placing the comma in the appropriate position in the display device is set.

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Der Meßfehler der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist im wesentlichen durch zwei Fehlerquellen bestimmt, und zwar entspricht die Zahl T nicht genau der Periodenzeit Vfx, und die Zahl F entspricht nicht genau 'der Frequenz fi/T. Da der weitere Zähler 18 keinen Unterschied zwischen einer ganzen und dem Bruchteil einer ganzen Periode machen kann, wird dieser Zähler entweder den auf die nächstliegende ganze Zahl abgerundeten oder aufgerundeten Wert anzeigen, d.h., es besteht eine Unsicherheit der letzten Stelle der Zahl T von maximal dem Wert 1. Der relative Fehler dieser Anzeige beträgt demnachThe measurement error of the arrangement shown in Fig. 1 is essentially determined by two sources of error, namely, the number T does not exactly correspond to the period time Vfx, and the number F does not exactly correspond 'of the frequency fi / T. Since the further counter 18 does not have Difference between a whole and a fraction of a whole period is this counter display either the value rounded down to the nearest whole number or rounded up, i.e., es there is an uncertainty of the last digit of the number T of at most the value 1. The relative error of this display is therefore

t* /m m
I
t * / mm
I.

T "A tx · f1.T " A tx * f1.

Da auch bei der Auszählung der vom einstellbaren Teiler gelieferten Impulsfolge mit der Folgefrequenz fi/T durch den Zähler 14 eine Unsicherheit von einem Zählschritt auftritt, ist der hierdurch bedingte relative Fehler fc™ gegeben durchSince also with the counting of the pulse train delivered by the adjustable divider with the repetition frequency fi / T through the counter 14 has an uncertainty of one counting step occurs, the resulting relative error is fc ™ given by

Iv - 1/F « 3 r Iv - 1 / F «3 r

Der totale relative Fehler fc4-O4. setzt sich demnach wie folgt· zusammen:The total relative error fc 4- O 4. is composed as follows:

_ m . f χ . a _ m. f χ. a

Dieses Ergebnis gilt für den Fall, daß während der Meßzeit t g nur einmal eine Periodenzeit tx gemessen wird, und dieser Meßwert während der ganzen Meßzeit das Teilungsverhältnis 1/T des einstellbaren Teilers 6 festlegt. This result applies to the case that a period time tx is measured only once during the measuring time t g, and this measured value defines the division ratio 1 / T of the adjustable divider 6 during the entire measuring time.

A09881 /0268A09881 / 0268

Wenn das Produkt ia · fχ groß wird, wird der erste » Summand des totalen Fehlers£+ . groß, wenn dieses Produkt sehr klein wird, wird der zweite Summand groß. Daher ist in der in Fig. 1 gezeigten Anordnung vorgesehen, daß der-zweite Frequenzteiler 20 hinsichtlich seines TeilungsVerhältnisses Λ/m einstellbar ist, um je nach dem Wert der zu messenden Frequenz fx einen möglichst kleinen Fehler der gesamten Messung zu erhalten. Ee ist vorgesehen, daß der zweite Frequenzteiler auf Werte m « 10}100 und 1000 einstellbar ist. Diese Einstellung kann mechanisch, z.B. mit Hilfe eines Drehschalters, der vom Bedienungspersonal je nachdem, welche Frequenz fx erwartet wird, oder nach einer orientierenden Messung, eingestellt wird; die EinstellungWhen the product ia · fχ becomes large, the first »summand of the total error becomes £ + . large, if this product becomes very small, the second summand becomes large. Therefore, in the arrangement shown in Fig. 1, provision is made for the second frequency divider 20 to be adjustable in terms of its division ratio Λ / m in order to obtain the smallest possible error in the entire measurement depending on the value of the frequency fx to be measured. It is provided that the second frequency divider can be set to values m «10} 100 and 1000. This setting can be done mechanically, for example with the aid of a rotary switch, which is set by the operating personnel depending on which frequency fx is expected, or after an orienting measurement; the setting

kann; jedoch auch durch elektrische Signale vorgenommen werden. Damit die Anzeigevorrichtung 12 unmittelbar die Frequenz fx richtig anzeigt, ist vorgesehen, daß die Stellung des Kommas in der Anzeigevorrichtung 12 in Abhängigkeit von der Einstellung des einstellbaren zweiten Frequenzteilers 20 mittels einer Steuerleitung A entsprechend verschoben wird.can; but also done by electrical signals will. So that the display device 12 directly displays the frequency fx correctly, it is provided that the Position of the comma in the display device 12 depending on the setting of the adjustable second frequency divider 20 is shifted accordingly by means of a control line A.

Unter der Annahme, daß der Impulsgenerator 7 eine Impulsfolgefrequenz f1 « 10 MHz liefert, und daß die Meßzeit des Frequenzmessers 11 eine Sekunde beträgt, daß ferner der weitere Zähler ^g iaindestens bis zum Zählstand 10 zählenAssuming that the pulse generator 7 has a pulse repetition frequency f1 «10 MHz, and that the measuring time of the frequency meter 11 is one second, and that the further counters count up to at least 10

e ^ge ^ g

kann, ergibt der in Fig. 3 durch die Kurve A dargestellte Verlauf des relativen Fehlers £^ot· Wie die Kurve A zeigt, ist für Frequenzen fx von 1 bis 10 Hz ein Wert m « 1000 vorgesehen, für 10 bis 100 Hz ist ein Wert m = 100 vorgesehen, und für Werte von 100 bis 1000 Hz ist ein Wert m = 10 vorgesehen; liegt die zu messende Frequenz fx höher3, the curve A shows the course of the relative error £ ^ ot · As curve A shows, a value m «1000 is provided for frequencies fx from 1 to 10 Hz, for 10 to 100 Hz a value Value m = 100 is provided, and for values from 100 to 1000 Hz a value m = 10 is provided; the frequency to be measured fx is higher

409881/0268409881/0268

ils 1 kHz, so liefert die direkte Frequenzmessung
durch den Frequenzmesser 11 unter Umgehung des Zeitmessers J einen geringeren Fehler, als wenn zunächst
die Periodenzeit tx bestimmt und hieraus erst die
Frequenz ermittelt wird.
ils 1 kHz, the direct frequency measurement delivers
by the frequency meter 11 bypassing the timer J a smaller error than when initially
the period time tx is determined and from this only the
Frequency is determined.

Es ist auch möglich, dem Signaleingang 2 des Zeitmessers 3 \ It is also possible to connect the signal input 2 of the timer 3 \

der in Fig. 1 gezeigten Anordnung einen Teiler vorzu- ' schalten, der bewirkt, daß der Zeitmesser 3 die· Dauer
mehrerer aufeinanderfolgender Perioden der zu messenden " .
To precede the arrangement shown in FIG. 1 with a divider which causes the timer 3 to measure the duration
several consecutive periods of the "to be measured".

Frequenz fx feststellt; ermittelt der Zeitmesser 3 in . der geschilderten Weise beispielsweise die Zeitdauer ·
von η Perioden der zu messenden Frequenz fx, so liefert
Detects frequency fx; the timer determines 3 in. in the manner described, for example, the duration
of η periods of the frequency to be measured fx, then yields

die Anzeigevorrichtung 12 eine Anzeige, die um den Faktor η 'the display device 12 shows a display which by the factor η '

zu klein, ist. Um das richtige Ergebnis zu erhalten, muß , diese Anzeige dann erst mit dem Wert η multipliziert
werden. Es ist möglich, bei geeigneter Einstellung des
too small is. In order to get the correct result, this display must first be multiplied by the value η
will. It is possible, with a suitable setting of the

zweiten einstellbaren Frequenzteilers 20 durch die'ge- ■ \ second variable frequency divider 20 by die'ge- ■ \

schilderte Zeitmessung mehrerer Perioden einen geringeren ;if the time measurement of several periods described a lesser one;

Fehler als mit der Messung lediglich einer Periode zu jError than with measuring only one period to j

erhalten. |obtain. |

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die im fol- \ genden erläutert wird, gestattet es ebenfalls, die in '. Fig. 3 durch die Kurve A gezeigten Fehlergrenzen zu
unterschreiten. Diese Ausführungsform entspricht im ,
Another embodiment of the invention, which is described in the fol- constricting \, allows also, in the '. Fig. 3 shown by the curve A to error limits
fall below. This embodiment corresponds in,

wesentlichen der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, sie
weist jedoch anstatt des Zeitmessers 3 einen anders
aufgebauten Zeitmesser 30 auf. Wie bei der in Fig. 1
gezeigten Anordnung wird die vom zweiten einstellbaren Frequenzteiler 20 gelieferte Impulsfolge mit
essential to the arrangement shown in Fig. 1, they
however, instead of the timer 3, it has a different one
built timepiece 30 on. As with the one in Fig. 1
The arrangement shown is the pulse sequence supplied by the second adjustable frequency divider 20

409881/026 8409881/026 8

der Frequenz f2 den üignaleingang einer Torschaltung $1 zugeführt. Der Zeitmesser $0 ist "bei dieser Ausführungsfpria der Erfindung so ausgebildet, daß er die Zeitdauer unmittelbar aufeinanderfolgender Perioden oder Gruppen von η Perioden der zu messenden Frequenz fx messen kann. In Ausführungsbeispiel ist dies dadurch verwirklicht, daß in einer Zählanordnung 32 zwei Zähler 33 und 34 vorgesehen sind, deren Zähleingänge durch die als Umschalter ausgebildete Torschaltung 31 abwechselnd mit dem Signaleingang der Torschaltung verbunden werden. Das Umschalten erfolgt jeweils am Ende einer zu messenden Zeit, und derjenige Zähler, der vor den Umschalten gezählt hatte, gibt nach dem Umschalten seinen Zählstand über eine Verknüpfungsschaltung 35 an den Speicher 5 ab und wird anschließend auf Kuli zurückgestellt. Das Umschalten der Torschaltung wird durch eine Steuereinrichtung 36 gesteuert, der wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung die zu messende Frequenz fx zugefuh.ru wird. Jeder neue Zählstand des Zählers 33 und 3^ führt zu einer neuen Einstellung des einstellbaren Teilers 6; ist die zu messende Frequenz fx konstant, so liefern die Zähler 33 und 3^ dennoch dann nicht immer das gleiche Zählergebnis T, wenn die Periodendauer der zu messenden Frequenz kein ganzzahliges Vielfaches des zeitlichen Abstands zwischen zwei Impulsen der dem Eingang der Torschaltung 31 zugeführten Frequenz fi/xa ist. In diesem Fall werden bei mehreren aufeinanderfolgenden Zeitneßvorgängen zwei unterschiedliche Zählerstände eruit;-ΐβ lty die sich genau um den V/ert 1 unterscheiden, und die anzahl der Messungen mit dem etwas größeren Zählerstand und der Lessungen mit dem etwas geringeren Zählerstand steht , falls genügend viele Messungen vorliegen, in einem derartigen Verhältnis zueinander, daß der Hittelwert dieser Messung die wahre zuthe frequency f2 is fed to the signal input of a gate circuit $ 1. In this embodiment of the invention, the timer $ 0 is designed so that it can measure the duration of immediately successive periods or groups of η periods of the frequency fx to be measured are provided, the counting inputs of which are alternately connected to the signal input of the gate circuit by the gate circuit 31 designed as a changeover switch. Switching takes place at the end of a time to be measured, and the counter that counted before the switchover transmits its count after the switchover a logic circuit 35 to the memory 5 a b and is then reset to Kuli The switching of the gate circuit is controlled by a control device 36 to which, as in the embodiment of the invention shown in FIG new count of the counter 33 and 3 ^ leads to a ne uen setting of the adjustable divider 6; If the frequency to be measured fx is constant, the counters 33 and 3 ^ nevertheless do not always deliver the same counting result T if the period of the frequency to be measured is not an integral multiple of the time interval between two pulses of the frequency fi fed to the input of the gate circuit 31 / xa is. In this case, with several successive timing processes, two different counter readings are eruit; -ΐβ lty which differ exactly by the V / ert 1, and the number of measurements with the slightly larger count and the lessons with the slightly lower count, if enough Measurements are present in such a relationship to one another that the mean value of this measurement is the true one

409881/0268 */# 409881/0268 * / #

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

messende Zei^ ergibt. Bei jeden neuen vorliegenden Zählergebnis T für die Zeitmessung wird der einstellbare frequenzteiler 6 neu eingestellt und liefert eine entsprechende Frequenz f^ über das Tor 13 zum Zähler 14 des Frequenzmessers 11. Die Öffnungszeit des Tores 13> d.h. die laeßzeit des Frequenzmessers 11, ist so bemessen, daß im Zähler 14 Impulse von Ausgangsfrequenzen f^ aufsumniert werden, die auf mehreren Einstellungen des einstellbaren Keilers 6 beruhen. Beispielsweise kann die Öffnungszeit so bemessen sein, daß die Impuiszüge der Frequenz f^, die auf zehn verschiedenen Einstellungen des einstellbaren Teilers 6 beruhen, im Zähler 14 aufsumxaiert werden. Die auf den verschiedenen Einstellungen beruhenden Frequenzen fm unterscheiden sich dann, wenn wie oben erläutert, sich die Zählerstände T der Zähler und 34- geringfügig unterscheiden, ebenfalls geringfügig. Wird nach dem Sperren des Tores 13 der Zählerstand des Zählers 14- durch die Anzahl der berücksichtigten Einstellungen des einstellbaren Teilers 6 dividiert, was z.B. durch eine Kommaverschiebung erfolgen kann, so ergibt sich hieraus die mittlere vom einstellbaren Teiler 6 gelieferte Frequenz. Diese mittlere Frequenz entspricht derjenigen Frequenz, die man aus einer Mittelwertbildung der im Zeitmesser ermittelten Zeiten und anschließender Frequenzberechnung aus diesem Mittelwert der Zeit erhalten würde.measuring Zei ^ results. With each new existing count T for the time measurement, the adjustable frequency divider 6 is reset and supplies a corresponding frequency f ^ via the gate 13 to the counter 14 of the frequency meter 11. The opening time of the gate 13 > ie the letting time of the frequency meter 11 is so dimensioned that in the counter 14 pulses of output frequencies f ^ are summed up, which are based on several settings of the adjustable wedge 6. For example, the opening time can be dimensioned such that the pulse trains of the frequency f ^, which are based on ten different settings of the adjustable divider 6, are summed up in the counter 14. The frequencies f m based on the various settings differ when, as explained above, the counter readings T of the counters 14 and 34 differ slightly, also slightly. If, after the gate 13 is blocked, the count of the counter 14 is divided by the number of settings of the adjustable divider 6 taken into account, which can be done, for example, by shifting the decimal point, this results in the average frequency supplied by the adjustable divider 6. This mean frequency corresponds to that frequency that would be obtained from averaging the times determined in the timer and then calculating the frequency from this mean value of the time.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

A09881/0268A09881 / 0268

Die geschilderte Mittelwertbildung führt dazu, daß der Einfluß der Ungenauigkeit bei der Messung der Poriodenzeit auf die Genauigkeit des Endergebnisses reduziert wird. Der Mittelwert der im Frequenzmesser 11 ermittelten Frequenz besitzt einen um den Faktor t /t kleineren relativen Fehler £ φ. Der totale relative Fehler beträgt somitThe averaging described leads to the fact that the inaccuracy in the measurement of the period time has an effect is reduced to the accuracy of the final result. The mean value determined in the frequency meter 11 Frequency has a relative error £ φ which is smaller by the factor t / t. The total relative Error is thus

oder in anderer Schreibweiseor in another notation

*me8B · f1 m * *ΒΘ88 ** me8B f1 m * * ΒΘ88 *

Der Verlauf von ^. der in Fig. 2 gezeigten Anordnung 13t in Fig. 3 als Kurv« B dargestellt. Es ist hier wiederum eine Frequenz f1 von 10 MHz und eine Meßzeit t von 1 Sekunde vorausgesetzt. Auch hier muß wiederum der zweite einstellbare Frequenzteiler 20 in Abhängigkeit von den zu messenden Frequenzen fx verschieden eingestellt werden, um einen möglichst kleinen" Gesamtfehler zu erhalten. Für Frequenzen zwischen 1 Hz und 100 Hz wird m = 1.000 eingestellt, für Frequenzen von 100 Hz bis 10 kHz wird m = 100 eingestellt, und für Frequenzen zwischen 10 kHz und 1 MHz wird m = 10 eingestellt;. Für Frequenzen oberhalb von 1 MHz ergibt wiederum die direkte Frequenzmessung einen kleineren Fehler als eine Frequenzermittlung aus der Periodenzeit. Die Kurve B zeigt, daß der Frequenzmeßbereich der zweiten Ausführungsform größer ist als der in Fig. 1 dargestellten Anwendung, und daß auch der Meßfehler mit Ausnahme der niedrigsten meßbaren Frequenz geringer ist.The course of ^. the arrangement 13t shown in FIG. 2 is shown in FIG. 3 as curve «B. A frequency f1 of 10 MHz and a measuring time t of 1 second are again assumed here. Here, too, the second adjustable frequency divider 20 must be set differently depending on the frequencies fx to be measured in order to obtain the smallest possible total error. For frequencies between 1 Hz and 100 Hz, m = 1,000 is set, for frequencies from 100 Hz to 10 kHz is set to m = 100, and for frequencies between 10 kHz and 1 MHz, m = 10;. For frequencies above 1 MHz, in turn, the direct frequency measurement results in a smaller error than a frequency determination from the period time. Curve B shows that the frequency measuring range of the second embodiment is larger than the application shown in FIG. 1, and that the measuring error is also smaller, with the exception of the lowest measurable frequency.

409881/0268409881/0268

Zum Vergleich ist in Kurve G der Fig. 5 dargestellt, welcher Fehler sich ergibt, wenn die Keßzeit des Zeitmessers 3 etwa 1 Sekunde beträgt und hieraus (gegebenenfalls nach Ermittlung des Mittelwertes der Periodenzeit) durch einen hochgenauen Rechner die Frequenz ermittelt wird.For comparison, curve G of FIG. 5 shows which one Error arises when the time of the timer 3 is about 1 second and from this (if necessary after Determination of the mean value of the period time) the frequency is determined by a high-precision computer.

Die erläuterten Ausführungsbeispiele stellen ohne den Frequenzmesser 11 eine Multiplizieranordming dar, die am Ausgang des einstellbaren Frequenzteilers 6 eine Frequenz L » ι · fχ liefert; diese Frequenz f^ folgt sehr schnell der Frequenz fx, da lediglich eine Einstellung des eir.stelLbaren Frequenzteilers 6 vorgenommen werden muß, und keine Hegelvorgänge erforderlich sind.v Die Multiplikationsanordnung ist ganz allgemein, d.h. auch losgelöst von der Aufgabe der Frequenzmessung, verwendbar. Falls erforderlich kann hierbei wie auch bei der Frequenzmessung die Anordnung so einstellbar sein, daß die Frequenz fm genauso groß oder kleiner ist als die Frequenz fx.The exemplary embodiments explained represent, without the frequency meter 11, a multiplier arrangement which supplies a frequency L »ι · fχ at the output of the adjustable frequency divider 6; this frequency f ^ follows the frequency fx very quickly, since only one setting of the adjustable frequency divider 6 has to be carried out and no control processes are required. v The multiplication arrangement can be used quite generally, ie also detached from the task of frequency measurement. If necessary, as in the case of the frequency measurement, the arrangement can be set so that the frequency fm is just as large or smaller than the frequency fx.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann auch so ausgebildet sein, daß sie zu beliebigen Zehrwertberechnungen, die mit einer Frequenzmessung, nichts zu tun zu haben brauchen, verwendet werden kann.The arrangement according to the invention can also be designed in such a way that it can be used for any additional value calculations that are carried out with a frequency measurement that need not have anything to do can be used.

409881/0268409881/0268

Claims (9)

PatentansprücheClaims 1. Anordnung zur Messung von Frequenzen, welche die Zeitdauer t einer vorbestimmten Anzahl η von Perioden der zu messenden Frequenz fx ermittelt und aufgrund der Beziehung "Frequenz » l/Periodendauer" einen für die Frequenz fx charakteristischen Wert liefert, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstellbarer Frequenzteiler (6) vorgesehen ist, dessen Teilungsfaktor in Abhängigkeit von der Zeitdauer t eingestellt wird und dessen Signaleingang (8) mit dem. Ausgang eines Impulsgenerators (7) verbunden ist, der Impulse mit einer bekannten, festen Folgefrequenz f1 liefert und dessen Ausgangssignal eine Frequenz f T hat, die für die zu messende Frequenz fx charakteristisch ist.1. Arrangement for measuring frequencies, which determines the duration t of a predetermined number η of periods of the frequency to be measured fx and based on the relationship "frequency» l / period duration "supplies a value characteristic of the frequency fx, characterized in that an adjustable Frequency divider (6) is provided, whose division factor is set as a function of the time period t and whose signal input (8) with the. The output of a pulse generator (7) is connected, which supplies pulses with a known, fixed repetition frequency f1 and whose output signal has a frequency f T which is characteristic of the frequency fx to be measured. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz f1 der Impulsfolge und die Einstellung des einstellbaren Frequenzteilers (6) so gewählt sind, daß die Ausgangsfrequenz fT des einstellbaren Frequenzteilers (6) größer als die zu messende Frequenz fx ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the frequency f1 of the pulse train and the setting of the adjustable frequency divider (6) are chosen so that the output frequency f T of the adjustable frequency divider (6) is greater than the frequency to be measured fx. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ausgang des einstellbaren Frequenzteilers (6) ein Frequenzmesser (11) angeschlossen ist, der einen Zähler (14) aufweist, dessen Zähleingang über ein Tor (13), das eine vorbestimmte Zeit geöffnet ist, mit dem Ausgang des einstellbaren Frequenzteilers (6) verbunden ist.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at the output of the adjustable frequency divider (6) a frequency meter (11) is connected which has a counter (14) whose counting input is via a gate (13), which is open for a predetermined time, is connected to the output of the adjustable frequency divider (6) is. 409881/02409881/02 4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitmesser (5)
einen Impulsgeber aufweist, der eine Impulsfolge mit der Folgefrequenz f2 liefert, und daß der
Ausgang des Impulagebers über eine Torschaltung (16), die während einer vorbestimmten Zahl von Perioden der zu messenden Frequenz fx leitend gesteuert ist, mit dem Zähleingang eines weiteren Zählers 08 ) verbunden ist, dessen Zählstand (T) das Teilungsverhältnis des einstellbaren Frequenzteilers (6) beeinflußt ·
4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the timer (5)
has a pulse generator which delivers a pulse train with the repetition frequency f2, and that the
The output of the pulse generator is connected via a gate circuit (16) which is conductively controlled for a predetermined number of periods of the frequency to be measured fx, to the counting input of a further counter 08) whose count (T) is the division ratio of the adjustable frequency divider (6) influenced ·
.5· Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz f2 kleiner ist als die Frequenz f1..5 · Arrangement according to claim 4, characterized in that the frequency f2 is less than the frequency f1. 6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis fi/f2 = m auf verschiedene Vierte einstellbar ist.6. Arrangement according to claim 4 or 5 »characterized in that that the ratio fi / f2 = m to different Fourth is adjustable. 7. Anordnung nach Anspruch 6,7. Arrangement according to claim 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber durch einen weiteren, auf das Teilungsverhältnis l/m einstellbaren Teiler (20) gebildet ist, dessen Signaleingang mit dem Ausgang des Impulsgenerators (7)
verbunden ist und an dessen Ausgang die Impulsfolge f2 erscheint.
characterized in that the pulse generator is formed by a further divider (20) adjustable to the division ratio l / m, the signal input of which is connected to the output of the pulse generator (7)
is connected and at the output of which the pulse train f2 appears.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Frequenzteiler (21) vorgesehen ist, dessen Signaleingang8. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a third frequency divider (21) is provided, its signal input 409881 /0268409881/0268 - 21 - 2332D37- 21 - 2332D37 mit dem Ausgang des Impulsgenerators (7) verbunden ist, und dessen Ausgang mit dem öteuereingang des Tores (15) des Frequenzmessers (11) verbunden ist.connected to the output of the pulse generator (7) is, and its output with the tax input of the gate (15) of the frequency meter (11) connected is. 9. Anordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitmesser (30) die jeweilige Zeitdauer t unmittelbar aufeinanderfolgender Perioden oder Gruppen von η Perioden der zu messenden Frequenz fx bei durchlaufendem Impulsgeber mißt und nach jeder Messung den einstellbaren Frequenzteiler (6) einstellt, und daß die Öffnungszeit des Tores (13) des Frequenzmessers (11) so.bemessen ist, daß dem Zähler (14) des Frequenzmessers ohne Rückstellung nacheinander auf mehreren Einstellungen des einstellbaren Teilers (6) beruhende Ausgangsfrequenzen frp zugeführt werden, so daß nach dem Sperren des Tores (13) der Zählerstand des Zählers (14) ein Maß für den Mittelwert der Ausgangsfrequenz fm und daher für den Mittelwert der zu messenden Frequenz fx innerhalb der Meßzeit ist.9. Arrangement according to claim 3 and 4, characterized in that the timer (30) the respective Duration t of consecutive periods or groups of η periods of the to measuring frequency fx with a continuous pulse generator and after each measurement the adjustable Frequency divider (6) sets, and that the opening time of the gate (13) of the frequency meter (11) is so dimensioned that the counter (14) of the frequency meter without resetting one after the other output frequencies frp based on several settings of the adjustable divider (6) are supplied so that after locking the gate (13) the counter reading of the counter (14) a measure for the mean value of the output frequency fm and therefore for the mean value of the frequency to be measured fx is within the measuring time. 409881/0268409881/0268
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