FR2458815A1

FR2458815A1 - Pulse train frequency digital measuring system - uses clock pulse generator with specified frequency, counts generator pulses and derives frequency by inversion

Info

Publication number: FR2458815A1
Application number: FR7914950A
Authority: FR
Inventors: Rene Fert
Original assignee: Alsthom Atlantique SA
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 1979-06-12
Filing date: 1979-06-12
Publication date: 1981-01-02
Also published as: DE3021417A1; FR2458815B1

Abstract

A clock pulse generator (10) with a given frequency (h) higher than the measured frequency is used in the pulse train frequency measuring system. The number of generator pulses between two sequential pulses of the train (T!=h/f) is counted, and the measured frequency is derived from a h/T inversion. Pref. the generator pulses are supplied to a counter (1) reset to zero by pulses of the measured frequency. The counter state at the instant of rising flanks of the train pulses is stored in a semiconductor memory (2), which delivers a count proportional to the pulse train period. This count is supplied to a programmable inverter (3), which converts the supplied value (T) into the frequency to be measured. The system provides measurement of high precision, without limitations to the measuring period.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de mesure digitale d'une fréquence par inversion de période. The present invention relates to a method and a device for digital measurement of a frequency by period inversion.

On sait- mesurer la fréquence des impulsions au moyen d'un compteur comptant le nombre de tops de fréquence pendant un temps donné. Cependant cette solution classique ne peut être à la fois rapide et précise. En effet, si on veut de la précision il faut compter un grand nombre d'impulsions donc la mesure est lente. Si on veut être rapide on ne peut compter qu'un petit nombre d'impulsions donc la mesure est imprécise. Il est à remarquer que pour une fréquence de signal f = 1 Hz , par exemple, le temps de réponse de la mesure étant liée à la précision relative x de la mesure (exemple x = 1S) par la relations > , f la mesure classique s'effectue avec un temps de réponse supérieur à 100 secondes ce qui est excessif. We know how to measure the frequency of the pulses by means of a counter counting the number of frequency tops for a given time. However, this classic solution cannot be both rapid and precise. Indeed, if you want precision you have to count a large number of pulses so the measurement is slow. If you want to be fast you can only count a small number of pulses so the measurement is imprecise. It should be noted that for a signal frequency f = 1 Hz, for example, the response time of the measurement being linked to the relative precision x of the measurement (example x = 1S) by the relations>, f the conventional measurement takes place with a response time greater than 100 seconds which is excessive.

Le dispositif selon la présente invention remédie à cet inconvénient. The device according to the present invention overcomes this drawback.

Dans celui-ci en effet, la précision peut être aussi grande que l'on veut alors que le temps de réponse de la mesure est réduit dans de notables proportions.In this one, in fact, the precision can be as high as you want while the response time of the measurement is reduced in notable proportions.

La présente invention a pour objet un procédé de mesure digitale d'une fréquence f variable, caractérisé en ce que l'on compte le nombre d'impulsions
T = h/f séparant deux impulsions successives des fréquences f au moyen h d'une horloge de fréquence h plus grande que f puis par inversion T on
T en déduit la fréquence f.The subject of the present invention is a method of digital measurement of a variable frequency f, characterized in that the number of pulses is counted
T = h / f separating two successive pulses of the frequencies f by means of a clock of frequency h greater than f then by inversion T on
T deduces the frequency f.

La présente invention a également pour objet un dispositif de mesure digitale d'une fréquence f variable, caractérisé en ce qu'une horloge de fréquence h fixe plus grande que f, envoie ses impulsions à un compteur remis à zéro par les impulsions f et délivrant un nombre croissant de O à h/f mémorisé par un verrou aux instants des fronts ascendants de f et délivrant un nombre h/f = T, proportionnel à la période de f, lequel est appliqué à un organe programmé de telle sorte que pour une entrée T il délivre h un nombre f h qui est la mesure de la fréquence à déterminer. The present invention also relates to a digital measurement device with a variable frequency f, characterized in that a clock of fixed frequency h greater than f, sends its pulses to a counter reset to zero by the pulses f and delivering an increasing number of O to h / f memorized by a lock at the instants of the rising edges of f and delivering a number h / f = T, proportional to the period of f, which is applied to a member programmed so that for a input T it delivers h a number fh which is the measure of the frequency to be determined.

L'invention sera mieux comprise à l'étude d'exemple donné ci-après en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente un schéma de principe du dispositif de mesure et la figure 2 représente un diagramme des fréquences f et h ainsi que les résultats aux différentes étapes. The invention will be better understood on studying the example given below with reference to the appended drawing in which FIG. 1 represents a block diagram of the measuring device and FIG. 2 represents a diagram of the frequencies f and h as well as the results at the different stages.

On voit, sur la figure 1, un compteur 1 comptant les impulsions de fréquence h en provenance d'une horloge (10) rapide stabilisée par quartz par exemple. La fréquence h, (100 HZ par exemple) constante, est bien plus grande que la fréquence f à mesurer celle-ci variant de O à 1 Hz par exemple
La fréquence f est appliquée à la commande de remise à zéro (RAZ) du compteur 1.We see in Figure 1, a counter 1 counting the frequency pulses h from a fast clock (10) stabilized by quartz for example. The constant frequency h (100 Hz for example) is much greater than the frequency f to be measured, this varying from 0 to 1 Hz for example
The frequency f is applied to the reset command (RESET) of counter 1.

Du compteur 1 il sort un mot binaire variant de O à h/f. Ce nombre est appliqué à un verrou 2 mémorisant le maximum de ce nombre soit T = h/f aux instants des zéros ascendants de la fréquence f appliquée également à la commande H d'horloge du verrou 2. Le nombre T est appliqué à un dispositif 3, mémoire morte ou microprocesseur programmé de telle sorte qu'il inverse en sortie h le nombre d'entrée selon la relation hyperbolique f = T dans laquelle h représente le nombre caractérisant la fréquence constante de l'horloge rapide 10.From counter 1, a binary word varying from O to m / f comes out. This number is applied to a lock 2 memorizing the maximum of this number, ie T = h / f at the instants of the ascending zeros of the frequency f also applied to the clock command H of lock 2. The number T is applied to a device 3, read-only memory or microprocessor programmed so that it reverses at output h the number of inputs according to the hyperbolic relation f = T in which h represents the number characterizing the constant frequency of the fast clock 10.

En sortie on obtient bien la fréquence f. At the output we get the frequency f.

Sur la figure 2 on voit des impulsions rectangulaires à la fréquence f = 1HZ. Entre deux zéros ascendants T1 et T2 il est compté 100 impulsions à la fréquence h = 100HZ. La période T = h/f est égale à 100 au temps T2. In Figure 2 we see rectangular pulses at the frequency f = 1HZ. Between two ascending zeros T1 and T2, 100 pulses are counted at the frequency h = 100HZ. The period T = h / f is equal to 100 at time T2.

La fréquence f obtenue par la relation h/T est bien égale à 1.The frequency f obtained by the relation h / T is indeed equal to 1.

Comme précision de la mesure on obtient un nombre x = 1 , soit1 % puisqu'on connatt la période du signal 1 seconde avec une précision T + 0,01 seconde. As a measurement accuracy, we get a number x = 1, that is 1% since we know the signal period 1 second with an accuracy T + 0.01 seconds.

Le temps de réponse dépend de la remise à zéro du compteur 1 soit i =1seconde. The response time depends on the reset of counter 1, i.e. i = 1 second.

La mesure est par conséquent rapide et précise. The measurement is therefore fast and precise.

Les applications du dispositif de mesure concernent, par exemple, le contrôle de vitesse des moteurs électriques. The applications of the measuring device relate, for example, to the speed control of electric motors.

Claims

1 / Digital measurement method with a variable frequency f, characterized in that the number of pulses T = h / f separating two successive pulses of frequency f is counted by means of a clock of frequency h greater h that f then by inversion T we deduce the frequency f.

T 2 / Digital measurement device with a variable frequency f characterized in that a clock (10) of fixed frequency h, larger than f, sends pulses to a counter (1) reset to zero by the pulses f and delivering an increasing number of O to h / f memorized by a lock (2) at the instants of the rising edges of f and delivering a number h / f = T, proportional to the period of f, which is applied to a programmed organ (3 ) so that for an input T it delivers a number f = hT, which is the measure of the frequency to be determined.

3 / Measuring device according to claim 2, characterized in that said programmed member is a read only memory.

4 / Measuring device according to claim 2, characterized in that said programmed member is a microprocessor.