MD1441Z - Periodic signal generator - Google Patents
Periodic signal generator Download PDFInfo
- Publication number
- MD1441Z MD1441Z MDS20190089A MDS20190089A MD1441Z MD 1441 Z MD1441 Z MD 1441Z MD S20190089 A MDS20190089 A MD S20190089A MD S20190089 A MDS20190089 A MD S20190089A MD 1441 Z MD1441 Z MD 1441Z
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- frequency
- pulse
- output
- generator
- measurement
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Description
Invenţia se referă la domeniul echipamentului de control şi măsurare şi poate fi utilizată în diverse domenii ale radiotehnicii, electronicii şi automatizării. The invention relates to the field of control and measurement equipment and can be used in various fields of radio engineering, electronics and automation.
Este cunoscut un generator de semnale periodice, care conţine conectate în serie un generator de impulsuri (cu frecvenţă reglabilă), un divizor de frecvenţă şi un convertor de formă de semnal, a cărui ieşire este ieşirea dispozitivului [1, 2]. A periodic signal generator is known, which contains a pulse generator (with adjustable frequency), a frequency divider and a signal shape converter connected in series, the output of which is the output of the device [1, 2].
Dezavantajul lui este precizia scăzută a setării frecvenţei semnalului de ieşire în modul timpului real. Its disadvantage is the low accuracy of setting the output signal frequency in real-time mode.
Acest dezavantaj se datorează faptului, că setarea frecvenţei semnalului de ieşire este efectuată utilizând o scală, gradată anterior după un contor de frecvenţă extern. This disadvantage is due to the fact that the setting of the output signal frequency is performed using a scale, previously graduated according to an external frequency counter.
Cel mai apropiat de obiectul revendicat al acestei invenţii după esenţa tehnică şi rezultatul obţinut este generatorul de semnale periodice, care conţine conectate în serie primul generator de impulsuri (cu frecvenţă reglabilă), un divizor de frecvenţă şi un convertor de formă de semnal, a cărui ieşire este ieşirea dispozitivului, precum şi conectate în serie al doilea generator de impulsuri, un distribuitor de impulsuri şi contor de impulsuri, precum şi conţine un indicator digital [3]. The closest to the claimed object of this invention in terms of technical essence and the result obtained is the periodic signal generator, which contains a first pulse generator (with adjustable frequency), a frequency divider and a signal shape converter connected in series, the output of which is the output of the device, as well as a second pulse generator connected in series, a pulse distributor and a pulse counter, and also contains a digital indicator [3].
Dezavantajul lui este precizia scăzută a setării frecvenţelor joase ale semnalului de ieşire în modul timpului real. Its disadvantage is the low accuracy of setting the low frequencies of the output signal in real-time mode.
Aceasta este cauzată de două motive, enumerate mai jos. This is caused by two reasons, listed below.
În primul rând, măsurarea frecvenţei semnalului se face direct la ieşirea divizorului de frecvenţă, care în acest dispozitiv coincide cu frecvenţa semnalului de ieşire al generatorului. Intervalul de măsurare (timpul de măsurare a frecvenţei) în acest dispozitiv este setat rigid şi este egal cu 1 s. În contorul de impulsuri în această perioadă de timp se acumulează un număr de impulsuri Nx, care este numeric egal cu frecvenţa măsurată fx, şi anume acest număr şi este reflectat pe indicatorul digital. Este uşor de văzut, mai ales, dacă construiţi diagrame simple de timp, că eroarea de măsurare a numărului de impulsuri, acumulate în contor, este egală cu ΔNx = ±1 (impuls). Această eroare se numeşte eroare absolută de discretizare (comparare) şi rezultă din faptul, că durata intervalului-model de măsurare în cazul general nu coincide cu numărul întreg al perioadelor frecvenţei măsurate. Pentru frecvenţa de 50 Hz, utilizată în domeniul energetic, eroarea absolută de discretizare va fi egală cu ±1 Hz. Este evident, că eroarea relativă de discretizare în măsurarea frecvenţei va fi egală cu δd=1/fx. Pentru frecvenţa de 50 Hz această eroare va fi egală cu δd=1/50=0,02=2%. Pentru a măsura prin aceasta metodă frecvenţa 50 Hz cu necesară în energetică eroarea absolută de o sută de ori mai mică ±0,01 Hz (δd=1/5000=0,0002=0,02%), avem nevoie de o sută de ori mai mare interval de măsurare în 100 s. Acesta este un timp foarte mare, care nu este foarte aplicabil în practică chiar şi pentru măsurări de frecvenţă o singură dată, să nu mai vorbim de măsurarea frecvenţei în modul timpului real pentru reglarea lină şi ajustarea ei. În practică, chiar şi pentru măsurări de frecvenţă cu o singură dată, rareori este utilizat timpul de măsurare mai mare, decât 10 s. First, the signal frequency is measured directly at the output of the frequency divider, which in this device coincides with the frequency of the generator output signal. The measurement interval (frequency measurement time) in this device is set rigidly and is equal to 1 s. In the pulse counter during this time period, a number of pulses Nx is accumulated, which is numerically equal to the measured frequency fx, and this number is reflected on the digital indicator. It is easy to see, especially if you build simple time diagrams, that the measurement error of the number of pulses accumulated in the counter is equal to ΔNx = ±1 (pulse). This error is called the absolute discretization (comparison) error and results from the fact that the duration of the measurement model interval in the general case does not coincide with the integer number of periods of the measured frequency. For the frequency of 50 Hz, used in the energy sector, the absolute discretization error will be equal to ±1 Hz. It is obvious that the relative discretization error in frequency measurement will be equal to δd=1/fx. For the frequency of 50 Hz this error will be equal to δd=1/50=0.02=2%. In order to measure the frequency of 50 Hz by this method with the absolute error required in energy, which is one hundred times smaller, ±0.01 Hz (δd=1/5000=0.0002=0.02%), we need one hundred times larger measurement interval in 100 s. This is a very large time, which is not very applicable in practice even for one-time frequency measurements, let alone frequency measurement in real-time mode for smooth regulation and adjustment. In practice, even for single-time frequency measurements, measurement times longer than 10 s are rarely used.
În al doilea rând, procesele de măsurare a frecvenţei şi indicarea valorii măsurate în acest dispozitiv sunt separate în timp. Timpul de indicare a valorii măsurate a frecvenţei în acest dispozitiv este timpul dintre cele două intervale de măsurare adiacente. Acest timp se reglează manual în limitele (0,5...5) s. Astfel, ciclul de măsurare a frecvenţei în acest dispozitiv, care este egal cu suma timpului de măsurare şi timpului de indicare, poate varia în limitele (1,5...6) s. Acest fapt duce la încetinirea procesului de setare a frecvenţei din următoarele motive: Secondly, the processes of frequency measurement and indication of the measured value in this device are separated in time. The time of indication of the measured frequency value in this device is the time between two adjacent measurement intervals. This time is manually adjusted within the limits of (0.5...5) s. Thus, the frequency measurement cycle in this device, which is equal to the sum of the measurement time and the indication time, can vary within the limits of (1.5...6) s. This leads to a slowdown in the frequency setting process for the following reasons:
1) trebuie să aşteptaţi sfârşitul timpului de indicare a frecvenţei (care în acest dispozitiv este reglat de la 0,5 s până la 5 s); 1) you must wait for the end of the frequency indication time (which in this device is set from 0.5 s to 5 s);
2) în plus, trebuie să aşteptaţi sfârşitul timpului de măsurare a frecvenţei (1 s) pentru schimbarea indicaţiilor pe indicator digital; 2) in addition, you must wait for the end of the frequency measurement time (1 s) for the indications on the digital indicator to change;
3) inconvenienţa percepţiei indicaţiilor de pe indicator digital din cauza clipirii constante al lui, deoarece în timpul măsurării frecvenţei indicatorul digital se stinge. 3) the inconvenience of perceiving the indications on the digital indicator due to its constant blinking, since during frequency measurement the digital indicator goes out.
Sarcina invenţiei este creşterea preciziei de setare a frecvenţelor joase în modul timpului real. The task of the invention is to increase the accuracy of setting low frequencies in real-time mode.
Această sarcină este rezolvată prin faptul, că generatorul de semnale periodice conţine conectate în serie primul generator de impulsuri (cu frecvenţă reglabilă), un divizor de frecvenţă şi un convertor de formă de semnal, a cărui ieşire este ieşirea dispozitivului, precum şi conectate în serie al doilea generator de impulsuri, un distribuitor de impulsuri, un contor de impulsuri, un registru şi un indicator digital, în plus, cea de-a doua ieşire a distribuitorului de impulsuri este conectată la cea de-a doua intrare a registrului, iar cea de-a doua intrare a contorului de impulsuri - la ieşirea primului generator de impulsuri. This task is solved by the fact that the periodic signal generator contains a first pulse generator (with adjustable frequency), a frequency divider and a waveform converter connected in series, the output of which is the output of the device, as well as a second pulse generator, a pulse distributor, a pulse counter, a register and a digital indicator connected in series, in addition, the second output of the pulse distributor is connected to the second input of the register, and the second input of the pulse counter - to the output of the first pulse generator.
Totalitatea elementelor oferă o creştere a preciziei setării frecvenţelor joase în timp real prin înlocuirea măsurării directe a frecvenţei semnalului direct la ieşirea dispozitivului cu o măsurare indirectă, şi anume cu o măsurare a unei frecvenţe mult mai ridicate, deja prezente în dispozitivul, care nu necesită echipamente suplimentare pentru formarea sa, şi, cel mai important, conexat rigid cu frecvenţa de ieşire a generatorului, de la care este format printr-un divizor de frecvenţă, precum şi prin combinarea în timpul procesului de măsurare a frecvenţei generatorului în ciclul curent cu procesul de afişare a valorii frecvenţei, măsurate în ciclul precedent. The totality of the elements provides an increase in the accuracy of setting low frequencies in real time by replacing the direct measurement of the frequency of the direct signal at the output of the device with an indirect measurement, namely with a measurement of a much higher frequency, already present in the device, which does not require additional equipment for its formation, and, most importantly, rigidly connected to the output frequency of the generator, from which it is formed by a frequency divider, as well as by combining during the process of measuring the generator frequency in the current cycle with the process of displaying the frequency value, measured in the previous cycle.
În desen este prezentată diagrama funcţională a generatorului de semnale periodice revendicat. The drawing shows the functional diagram of the claimed periodic signal generator.
Generatorul de semnale periodice conţine conectate în serie primul generator 1 de impulsuri (cu frecvenţă reglabilă), un divizor 2 de frecvenţă şi un convertor 3 de formă de semnal, a cărui ieşire este ieşirea dispozitivului. El de asemenea conţine conectate în serie al doilea generator 4 de impulsuri, un distribuitor 5 de impulsuri, un contor 6 de impulsuri, un registru 7 şi un indicator 8 digital. Cea de-a doua ieşire a distribuitorului 5 de impulsuri este conectată la cea de-a doua intrare a registrului 7, iar cea de-a doua intrare a contorului 6 de impulsuri este conectată la ieşirea primului generator 1 de impulsuri. The periodic signal generator contains a first pulse generator 1 (with adjustable frequency), a frequency divider 2 and a signal shape converter 3 connected in series, the output of which is the output of the device. It also contains a second pulse generator 4 connected in series, a pulse distributor 5, a pulse counter 6, a register 7 and a digital indicator 8. The second output of the pulse distributor 5 is connected to the second input of the register 7, and the second input of the pulse counter 6 is connected to the output of the first pulse generator 1.
Prima intrare a contorului 6 de impulsuri este intrarea de comandă, iar a doua intrare - intrarea de numărare. Prima intrare a registrului 7 este informativă, iar a doua - de comandă. The first input of the pulse counter 6 is the control input, and the second input - the counting input. The first input of the register 7 is informative, and the second - control.
Dispozitivul revendicat lucrează după cum urmează. The claimed device works as follows.
Generatorul 1 de impulsuri este un generator cu frecvenţă reglabilă. Impulsurile de ieşire a generatorului 1 cu frecvenţa fgen, trecând prin divizorul 2 de frecvenţă, ajung la intrarea convertorului 3 de formă de semnal. După transformarea la forma cerută, acestea ajung la ieşirea dispozitivului cu frecvenţa fout. Cu ajutorul elementului de reglare a frecvenţei generatorului 1 de impulsuri (de exemplu, a unui rezistor variabil), este setată frecvenţa semnalului periodic la ieşirea dispozitivului astfel, încât fout=fgen/k, unde k - coeficientul sumar de divizare dintre divizorul 2 de frecvenţă şi convertorul 3 de formă de semnal. The pulse generator 1 is a frequency-adjustable generator. The output pulses of the generator 1 with a frequency fgen, passing through the frequency divider 2, reach the input of the waveform converter 3. After transformation into the required form, they reach the output of the device with a frequency fout. Using the frequency-adjusting element of the pulse generator 1 (for example, a variable resistor), the frequency of the periodic signal at the output of the device is set so that fout=fgen/k, where k - the total division coefficient between the frequency divider 2 and the waveform converter 3.
Trebuie remarcat faptul, că generatorul 1 de impulsuri poate avea propriul divizor de frecvenţă în compoziţia sa. It should be noted that the pulse generator 1 may have its own frequency divider in its composition.
De la ieşirea generatorului 1 de impulsuri, semnalul de impuls cu o frecvenţă de k ori mai mare decât frecvenţa semnalului de ieşire al dispozitivului, ajunge la intrarea de numărare a contorului 6 de impulsuri pentru sumare. Timpul de numărare este determinat de generatorul 4 de impulsuri şi distribuitorul 5 de impulsuri. La sfârşitul timpului de numărare, impulsul de la distribuitorul 5 de impulsuri înregistrează în registrul 7 un număr, care este egal cu frecvenţa semnalului de ieşire a dispozitivului, înmulţită cu k. Conţinutul registrului 7 este indicat în mod continuu de indicatorul 8 digital şi se modifică doar la sfârşitul intervalului de măsurare cu valoarea schimbării frecvenţei semnalului de ieşire a dispozitivului, setată de operator. Nu există nicio stingere şi asociată cu el clipire a indicatorului 8 digital. From the output of the pulse generator 1, the pulse signal with a frequency k times higher than the frequency of the output signal of the device, reaches the counting input of the pulse counter 6 for summing. The counting time is determined by the pulse generator 4 and the pulse distributor 5. At the end of the counting time, the pulse from the pulse distributor 5 records in the register 7 a number, which is equal to the frequency of the output signal of the device, multiplied by k. The content of the register 7 is continuously indicated by the digital indicator 8 and changes only at the end of the measurement interval by the value of the change in the frequency of the output signal of the device, set by the operator. There is no dimming and associated blinking of the digital indicator 8.
Dacă fgen=5000 Hz, k=100, fout=50 Hz şi intervalul de măsurare este egal cu 1 s, atunci la sfârşitul timpului de numărare în contorul 6 de impulsuri va fi salvat şi mai departe afişat prin registrul 7 pe indicatorul 8 digital numărul de impulsuri N=5000±1, ceea ce cu plasarea corespunzătoare a punctului zecimal va reflecta frecvenţa (50,00±0,01) Hz. If fgen=5000 Hz, k=100, fout=50 Hz and the measurement interval is equal to 1 s, then at the end of the counting time in the pulse counter 6 the number of pulses N=5000±1 will be saved and further displayed through register 7 on the digital indicator 8, which with the appropriate placement of the decimal point will reflect the frequency (50.00±0.01) Hz.
Dacă fgen=10000 Hz, k=200,fout=50 Hz şi intervalul de măsurare este egal cu 0,5 s, atunci la sfârşitul timpului de numărare în contorul 6 de impulsuri va fi salvat şi mai departe afişat prin registrul 7 pe indicatorul 8 digital numărul de impulsuri N=5000±1, ceea ce cu plasarea corespunzătoare a punctului zecimal va reflecta din nou frecvenţa (50,00±0,01) Hz. If fgen=10000 Hz, k=200, fout=50 Hz and the measurement interval is equal to 0.5 s, then at the end of the counting time in the pulse counter 6 the number of pulses N=5000±1 will be saved and further displayed through register 7 on the digital indicator 8, which with the appropriate placement of the decimal point will again reflect the frequency (50.00±0.01) Hz.
Dacă fgen=20000 Hz, k = 400, fout=50 Hz şi intervalul de măsurare este egal cu 0,25 s, atunci la sfârşitul timpului de numărare în contorul 6 de impulsuri va fi salvat şi mai departe afişat prin registrul 7 pe indicatorul 8 digital numărul de impulsuri N=5000±1, ceea ce cu plasarea corespunzătoare a punctului zecimal va reflecta din nou frecvenţa (50,00±0,01) Hz. If fgen=20000 Hz, k = 400, fout=50 Hz and the measurement interval is equal to 0.25 s, then at the end of the counting time in the pulse counter 6 the number of pulses N=5000±1 will be saved and further displayed through register 7 on the digital indicator 8, which with the appropriate placement of the decimal point will again reflect the frequency (50.00±0.01) Hz.
Dacă fgen=200000 Hz, k=4, fout=50 Hz şi intervalul de măsurare este egal cu 1 s, atunci la sfârşitul timpului de numărare în contorul 6 de impulsuri va fi salvat şi mai departe afişat prin registrul 7 pe indicatorul 8 digital numărul de impulsuri N=50000±1, ceea ce cu plasarea corespunzătoare a punctului zecimal va reflecta deja frecvenţa (50,000±0,001) Hz, şi aşa mai departe. If fgen=200000 Hz, k=4, fout=50 Hz and the measurement interval is equal to 1 s, then at the end of the counting time in the pulse counter 6 the number of pulses N=50000±1 will be saved and further displayed through the register 7 on the digital indicator 8, which with the appropriate placement of the decimal point will already reflect the frequency (50,000±0.001) Hz, and so on.
Din aceste exemple se poate observa, că dispozitivul permite, cu parametrii corespunzători a generatorului 1 de impulsuri şi a divizorului 2 de frecvenţă, să reducă intervalul de măsurare de două sau mai multe ori fără pierderea preciziei de măsurare şi, de asemenea, permite de a varia în limite largi valorile preciziei de măsurare şi a intervalului de măsurare. Astfel, dispozitivul revendicat permite creşterea preciziei de setare a frecvenţelor joase în modul timpului real, adică rezolva sarcina invenţiei. From these examples it can be seen that the device allows, with the appropriate parameters of the pulse generator 1 and the frequency divider 2, to reduce the measurement range by two or more times without loss of measurement accuracy, and also allows to vary within wide limits the values of measurement accuracy and measurement range. Thus, the claimed device allows to increase the accuracy of setting low frequencies in real time mode, i.e. solves the task of the invention.
1. Kekesi Istvan. Digitalis szinuszgenerator, Hobby Elektronika, 2000, nr. 7 1. Istvan Kekesi. Digitalis szinuszgenerator, Hobby Elektronika, 2000, no. 7
2. Kekesi Istvan. Digitalis szinuszgenerator, Hobby Elektronika, 2000, nr. 8 2. Istvan Kekesi. Digitalis szinuszgenerator, Hobby Elektronika, 2000, no. 8
3. Ноздрачёв A. Графический генератор с цифровой индикацией частоты, В помощь радиолюбителю, вып. 115, 1992, с.7-26 3. Ноздрачёв A. Graphic generator with digital frequency indication, В помощь радиолюбителю, вып. 115, 1992, pp. 7-26
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20190089A MD1441Z (en) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | Periodic signal generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20190089A MD1441Z (en) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | Periodic signal generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD1441Y MD1441Y (en) | 2020-05-31 |
| MD1441Z true MD1441Z (en) | 2021-02-28 |
Family
ID=70846640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDS20190089A MD1441Z (en) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | Periodic signal generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD1441Z (en) |
-
2019
- 2019-08-06 MD MDS20190089A patent/MD1441Z/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD1441Y (en) | 2020-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| GB1434450A (en) | Rate measurement circuit | |
| CN104330622A (en) | Sine wave parameter measuring method and system in electric power system | |
| MD1441Z (en) | Periodic signal generator | |
| CN104198811A (en) | Method and device for measuring frequency of low frequency signal | |
| Gunther | Harmonic and interharmonic measurement according to IEEE 519 and IEC 61000-4-7 | |
| GB1086628A (en) | Improvements in or relating to the measurement of mass flow rate of gases | |
| CN104111380A (en) | Inductance measurement method and measurement device | |
| US2604520A (en) | Polyphase supply circuit and frequency meter | |
| SU411382A1 (en) | ||
| SU815667A1 (en) | Digital interval and frequency meter | |
| SU464848A1 (en) | Filling Frequency Meter | |
| Yue et al. | Study on turbine flowmeter’s precision based on the variable-cycle frequency measurement | |
| FR2262793A1 (en) | Digital quotient meter with numerical readout - has coupled and compared counters for pulse generator | |
| Ramesh et al. | INSTRUMENT USED FOR MEASUREMENT OF FREQUENCY AND PHASE | |
| SU938183A1 (en) | Device for measuring frequency deviation | |
| RU185970U1 (en) | Device for measuring the phase of oscillation | |
| SU1185199A1 (en) | Meter of thickness of dielectric and semiconductor materials | |
| RU2081422C1 (en) | Apparatus for measurement of triangular form periodical signal double amplitude | |
| SU600598A1 (en) | Electronic device for tuning musical instruments | |
| SU1002978A1 (en) | Digital meter of frequency | |
| SU728089A1 (en) | Frequency change rate measuring device | |
| SU1370586A1 (en) | Digital frequency meter | |
| SU970253A1 (en) | Digital frequency meter | |
| SU834408A1 (en) | Device for measuring non-staionary temperatures | |
| Tunde et al. | Design and construction of an autorange digital frequency meter using a microcontroller |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG9Y | Short term patent issued | ||
| KA4Y | Short-term patent lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) |