RU1783451C - Цифровой частотомер мгновенных значений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию и может быть исполь- зовано в приводах металлорежущих станков. Цель изобретени  - расширение диапазона измерени . Цель достигаетс  введением в привод регистра сдвига и второго вычитающего счетчика, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  контрол , регистрации и измерени  частоты, когда предъ влены высокие требовани  к быстродействию при широком рабочем диапазоне частотомера в системах регулировани  частоты .

Известен преобразователь частоты следовани  импульсов в код, содержащий счетчики , формирователь, последовательно соединенные генератор образцовой частоты и ключ элементов совпадени , потенциальные входы которых подключены к разр дам первого счетчика, импульсные - к разр дам второго и третьего счетчиков и последовательно соединенные блок управлени , второй ключ, элемент ИЛИ, триггер, третий ключ и элемент задержки, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, а вход триггера подключен к выходу второй группы элементов совпадени . Этот преобразователь имеет узкий диапазон из- мерени .

Известен также цифровой частотомер мгновенных значений, содержащий формирователь входного сигнала, выход которого

соединен с установо чным §ходом вычитающего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом преобразовател  код - частоты, выполненного в виде последовательно соединенных эталонного генератора импульсов и двух управл емых делителей частоты, информационные входы которых соединены соответственно с разр дными выходами вычитающего счетчика, информационный вход старшего разр да каждого управл емого делител  частоты преобразовател  код - частота соединен с источником логической единицы. Существенным недостатком известного частотомера  вл етс  узкий диапазон измерени .

Цель изобретени  - расширение диапазона измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известный цифровой частотомер мгновенных значений, содержащий формирователь входных импульсов, подключенный входом к входу цифрового частотомера мгновенных значений, а выходом - к входам сброса первого и второго управл емых делителей частоты и установочному входу первого вычитающего счетчика, эталонный генерасл

с

XI

00

со

&

тор, соединенный выходом с тактовым входом первого управл ющего делител  часто ты, подключенного пр мым выходом к тактовому входу второго управл емого делител  частоты, пр мой выход которого со- единен со счетным входом первого вычитающего счетчика, снабжен регистром сдвига и вторым вычитающим счетчиком, соединенным установочным входом с выходом формировател  входных импульсов, счетным входом - с пр мым выходом первого управл емого делител  частоты, а выходом переноса - с последовательным входом регистра сдвига, вход параллельной загрузки которого подключен к выходу формиро- вател  .входных импульсов, а выход - к информационным входам первого и второго управл емых делителей частоты, выход первого вычитающего счетчика  вл етс  выходом цифрового частотомера мгновенных значений

На чертеже представлена структурна  схема частотомера

Цифровой частотомер мгновенных значений содержит формирователь t входных импульсов, регистр 2 сдвига, управл емые делители 3 и 4 частоты, вычитающие счетчики 5 и 6, эталонный генератор 7. Блоки 3, 4, 7 образуют преобразователь 8 код - частота Измер ема  частота fBx подаетс  на вход формировател  1 входных импульсов, выход которого подключен к установочным входам SR регистра 2 сдвига, входам S сброса управл емых делителей 3 и 4 частоты, установочным входам SR вычитающих счет- чиков 5 и 6.

Выход ОР регистра 2 сдвига соединен с информационными входами IPn управл емых делителей 3 и 4 частоты Тактовый вход С управл емого делител  3 частоты подклю- чен к выходу эталонного генератора 7 Пр мой выход Q делител  3 частоты в свою очередь соединен с тактовым входом С управл емого делител  4 частоты и счетным входом - 1 вычитающего счетчика 6, выход 0 переноса которого заведен на последовательный вход CI регистра сдвига Пр мой выход Q управл емого делител  4 частоты подключен к счетному входу - 1 вычитающего счетчика 5 Коды мгновенных значений частоты fax формируютс  на выходе вычитающего счетчика 5.

Работает цифровой частотомер мгновенных значений следующим образом.

По началу каждого периода частоты f8x формирователь 1 выдает короткий импульс на установочные SR регистра 2 сдвига , входы сброса S управл емых делителей 3 и 4 частоты, установочные входы SR вычитающих счетчиков 3 и 4 частоты установочные входы SR вычитающих счетчиков 5 и 6 в результате чего во все разр ды счетчиков 5 и б запишутс  единицы, управл емые делители 3 и 4 частоты сброс тс  в нулевое состо ние, а в старший разр д регистра 2 сдвига запишетс  единица С выхода регистра 2 сдвига записанна  единица подаетс  в нулевой разр д информационного входа IPn управл емою делител  3 частоты и в первый разр д информационного входа IPn делител  4 частоты При таком сочетании входных сигналов на информационных входах управл емых делителей 3 и 4 частота с эталонного генератора 7 проходит через делитель 3 частоты без делени  а на делителе

4- делитс  на два

В вычитающие счетчики 5 и 6 были записаны единицы и по мере поступлени  импульсов на тактовые входы С их содержимое начнет уменьшатьс  Первым обнулитс  вычитающий счагчик 6 В момент обнулени  счетчика 6 сигнал с его выхода 0 переноса произведет по последовательному входу d сдвиг единицы в следующий разр д регистра 2 сдвига, при этом содержимое вычитающего счетчика 5 уменьшитс  в 2 раза.

После обнулени  вычитающего счетчика следующий импульс по счетному входу - 1 вновь переведет его в единичное состо ние и описанный цикл повторитс  но период временм по влени  сигнала с выхода

50 переноса счетчика 6 возрастает в два раза т к частота на выходе Q управл емого делител  3 частоты со сдвигом единицы уменьшилась в два раза Циклы сдвигов единицы в регистре 2 сдвига будут повтор тьс  до тех пор, пока не придет следующий импульс с формировател  1 При этом на выходе ОР вычитающего счетчика 5 сформируетс  код N измер емой частоты согласно выражению

N Nmax - Fill - FaT2 - - Fntn В этом выражении м - 9k+f- 1

Nmax I

Fn (D

(2) (3)

(4)

fo rj2n

Tn r2n,

где n 0, 1, 2,. ., k - коэффициенты делени  управл емых делителей частоты

k - число разр дов регистра 2 сдвига,

Fn - частота на выходе делител  4 частоты при различных коэффициентах делени ;

fo - частота эталонного генератора;

т- период следовани  импульсов эталонного генератора

fn - интервал времени между сигналом на выходе 0 переноса счетчика 6 и следуим импульсом на выходе формирова гел 

С учетом (7), (3) (4) выражение (1) имеет д.

k

N 2k+1- 1-

«ПпГ

Jb

Оп п -(К

Аналогичным ооразом получаетс  вырание дл  периодч измер емой частоты:

т2п+ tn

Т (2k+1 - 1)

С учетом

02

k+1

ТОГО, ЧТО

при n k, tn

1 и выражение дл  рабочего

диапазона D частотомера имеет вид:

Di max

,2k

Таким образом, использование в известном цифровом частотомере мгновенных значений регистра сдвига и дополнительного счетчика позвол ет в значительной мере расширить его рабочий диапазон.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Цифровой частотомер мгновенных значений , содержащий формирователь входных импульсов, подключенный входом к входу цифрового частотомера мгновенных

   значений, а выходом - к входам сброса первого и второго управл емых делителей частоты и установочному входу первого вычитающего счетчика, эталонный генератор , соединенный выходом с тактовым входом первого управл емого делител  частоты, подключенного пр мым выходом к тактовому входу второго управл емого делител  частоты, пр мой выход которого соединен со счетным входом первого вычитающего счетчика, отличающий- с   тем, что, с целью расширени  диапазона измерени , введены регистр сдвига и второй вычитающий счетчик, соединенный установочным входом с выходом формировател  входных импульсов, счетным входом - с пр мым выходом первого управл емого делител  частоты, а выходом переноса - с последовательным входом регистра сдвига, вход параллельной загрузки которого подключен к выходу формировате л  входных импульсов, а выход - к информа- ционным входам первого и второго управл емых делителей частоты, выход первого вычитающего счетчика  вл етс  выходом цифрового частотомера мгновенных значений.

   ОI