SU1004907A1 - Пр моотсчетный измеритель инфранизких частот - Google Patents

Description

.-. . 1

Изобретение относитс  к электричес КИМ измерени м и вычислительной технике .

Известно. устройство дл  намерени  частоты, содержащее формирователь, ключ, эталонный Генератор, счетчик, элемент ИЛИ, блок управл емой задержки, рсновааное на принципе аппроксимации кусочно-ппннейным методсад зависимости часто-: ты от периода Д.ю

Однако устройство имеет низкое быстродействие . из-за формировани  результата измерени  после окончани  периода измер емой частоты. Известен пр моотсчетный измеритель,

в котором применен кусочно-линейный метод апЛрокснмации зависимости частопл от периода, содержащий источник сигнала , генератор, ключ, управл емый дели- 20 тель частоты, счетчик обратного преобра-.зовани , дешифратор, преобразователь кода (преобразует код дешифратора в унитарный код), состо щий из последовательно соединенных элемента ИЛИ и распределител  импульсов, задающее устройство и получатель информации C JНедостатками известного устройства  вл ютс  сложность (гфнменен сложный делитель частоты, управл емое и задающее устройство, преобразующее унитарный код распределител  импульсов в код, управл кщшй изменением коэффициента делени  управл емого делител  частоты) и низка  надежность работа.

Цель изобретени  - повышение надежности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в пр моотсчетный измеритель инфра15 НИ31ШХ частот, содержащий делитель частоты , источник сигнала, счетчик обратно го преобразовани , дешифратор, получатель информации, преобразователь кода генератор, выход которого соединен с входом делител  частоты, выход источника сигнала соединен с первым входом преобразовател  кода и с первым входом счетчика обратного преобразовани , выход ко3100 торого соединен с входом получател  информации и с входом деши(|фатора, выход которого подключен к второму входу преобразовател  кода, введен мультиплексор, первые входы Которого соединены с выходами преобразовател  кода, вторые входы мультиплексора соединены с выходами делител  частоты, а выход мультиплексора .подключен к второму входу счетчика обратного преобразовани .° На фиг. 1 изображена структурна  1схема пр моотсчетного измерител  инфранизких частот; на фиг. 2 - вариант преобразовател  кода. . Пр моотсчетный измеритель инфранизких частот (фиг. 1) источник 1 сигнала, генератор 2, делитель 3 частоты , Ъчетчик 4 обратного преобразовани , дешифратор 5, преобразовате 1Ь 6 кода, мультиплексор 7 и получатель 8 информации.. Преобразователь б кода состоит из элемента 9 ИЛИ и распределителе 10 импульсов .. Источник 1 сигнала соединен с первым входом счетчика 4 обратного преобразовани , выход которого соединен с получа телем S информации, и дешифратором 5. Выходы дешифратора 5 подключены к пер вым входам преобразовател  6 кода,второй вход которого соединен с источником 1 сигнала..; У мультиплексора 7 выход соединен JC вторым входом счетчика 4 обратного преобразовани , первые входы - с выхода ми преобразовател  6 кода, а вторые вх ды - с выходами делител  3 частоты, вход которого соединен с генератором 2, Преобразователь 6 кода (фиг. 2) со держит элемент 9 ИЛИ, выхрд которого соединен с распределителем 10 импульсов . Входы элемента 9 ИЛИ соединены с выходами дешифратора 5, выходы распределител  1О имцульсов соединены с первыми входами мультиплексора 7, а второй вход распределител  10 соединен с BTOpcrfi входнЫ} шиной преобразовател  6 кода, т, е с источником 1 сигнала. Второй вмод дл  установки преобразовател  кода в исходное состо ние не покааан . Д1$угой вариант гфеобраэовател  6 ко да может быть реализован объединением соседних выходов полного дешифратора 5 в группы, число которых равно числу выходов дешифратора 5 дл  преобразовател  6 кода (фиг, 2), т.е. числу поддаапа зонов измерени . Установка преобразове тел  кода в исходное состо ние произво74 дитс  автоматически дешифрацией исходного состо ни  счетчика 4. На выходах преобразовател  6 кода во врем  работы получаютс  сдвинутые Друг относительно Друга импульсы на длительность одного ймпульда. Делитель 3 может бытьВыполнен, например , в виде обычного двоичного счетчика , выходы разр дов которого  вл ютс  выходами делител . Мультиплексор 7 представл ет собой в простейшем виде набор двухвходовых элементов И, выходы которых объединены элементом ИЛИ. Источник 1 сигнала при измерении частоты пульса представл ет собой устройство , состо щее из последовательно соединенных датчика (преобразовател  физического действи  спортсмена в электрический сигнал), усилител  и формировател  импульсов. Источник 1 сигнала при измерении частоты сердечных сокращений представл ет собой устройство, состо щее из последовательно соединенных датчика биопотенпиалов (металлические чашечки, закрепленные на коже . человека, в точках сн ти  биопотенциалов), усилител  и формировател  импульсов. .. Источник 1 сигнала при измерении скорости валов представл ет собой датчик, преобразующий вращение вала в последовательность импульсов. Вариант, источника 1 сигнала при измерении скорости движени  на фиксированном отрезке представл ет собой устройство , состо щее из датчика старта и дат- чика финиша, выходы которых объединены элементом ИЛИ. В качестве получател  8 может быть применено цифровое отсчетное устройство, преобразующее кодированный результат измерени  с выхода счетчика обратного преобразовани  в цифровое изображение, выражающее значение измер емой частоты в герцах, килогерцах и т, д. в зависимости от выбранной системы отсчета. Счетчик 4 обратного преобразовани  может быть реализаован несколькими способами. В первом варианте - это счетчик, работающий на вычитание, в который перед измерением по импульсу с источника 1 сигнала записываетс  число NQ.Результат измерени , число NXI получаетс  в пр мом коде (число Nj - число Nj в первом варианте счетчика). 5100 Во втором варианте - это суммирующий счетчик, в который перед измерением по имцульсу с источника сигнала записываетс  число по NQ в обратном коде , т.е. wjcix счетРезультат измерени  - число N у .получаетс  в обратном коде. Количество выходо1а преобразовател  кода равно количеству участков линеаризаойи (поддиапазонов измерешшУ. В предложенном измерителе так же. как и в прототипе, применен метод кусочно-линейной апороксимашшзависнмости частота от периода, а в качестве счет-, чика 4 обратного преобразовани  может быть применен счетчик, работакишй на вычитание (первый вариант) или суммирующий счетчик (второй вариант). В устройстве воспроизводитс  в пределах каждого 1-го участка линеаризации (пошшапазона ) дл  первого варианта счетчика 4 зависимость . N. где NU - число в счетчике 4 в точке (п оси времени) началаподдиапазона; К- - коэффициё нт наклсша i -го I участка линеаризации (равен значению частотъ JB Ь - текущее врем  на йзмер емсв . пошй1апазоне (врем  от начала поддиапазона до момента вре .мени, когда определ етс  число в счетчике 4, при этом. Oit Т) } , Ы - число в счетчике 4 в мсхлент времени В конце поддиапазона чиспо в счетчике Kl-NHi-K t , где TJ - длительность i -го поддиапазозона; f,. - число в счетчике 4 в конце V-го поддиапазона (по времени Так как две соседние ашроксимирующн пр мые пересекаютс  в точке, соответствующей границе этих поддиапазонов, то число . М .

Переход от одного поддиапазона к еле- на выходе дешифратора 5 по вл етс  имдующему за ним происхохщт автоматически,пульс и переключает преобразователь 6

Устройство работает следующим обра-кода в состо ние, при котором через

Claims (1)

1. зом..мyльtишleкcop 7 на счетдак 4 поступают ( 1) 49076 С выхода источника 1 сигаала поступает сигнал А (один или несколько коротких импульсов) с периодом, равным или кратадым периоду измер емого сигнала Т. По сигналу А производитс  считывание s законченного результата измерени  со счетчика 4 в получатель 8 информации, запись числа .е. NO счетчик 4 и установка преобразовател  6 кода-{если |оэто требуетс ) в исходное (первое) состо ние . Через мультиплексор 7 при первом состо нии преобразовател  6 кода на счетный (вторЫ4) вход счетчика 4 поступа- , с первого выхода делител  3 частоты i импульсы с частотой - ,соответствук .шей первому коэффициенту наклона К первой апроксимируклцей пр мой.. Во врем  работы счетчика 4 на пер20вом поддиапазоне в счетчике 4 ,произво- дитс  операци  . . . (3) /Если длитшьность измер емого с интервала Tj( больше длительности первого поддиапазсжа TJ, то при достижении в счетчике 4 значени  NK-I .; М., на выходе дешифратора 5 по вл етс  им- пульс и переключает преобразователь 6 кода в состо ние, при котором через мультиплексор 7 на бторой вход счетчика 4 поступают с второго выхода делител  3 частоты им1огльсы с частотой   соответствующей коэффиш1ен1у наклона К « второй аппроксимирунидей пр мой. . Во врем  работы счетчика 4 на втором поддиапазоне прсжзводвтс  операци  ., , Если длительность измер емого интервала Tj( больше обшей .длительности первого и второго поддиапазонов (Т + Тд), то при достижении э счетчике 4 значени  ка н2-V2-- o- Ti- 2 2 7100-4907 с третьего выхода делртвл  3 частоты (шпульсы с частотой - соответствующей Я ффициенту наклона К.третьейаппроксиМирующей пр мо ; Во врем  работы счетчика 4 на. третьем поддиапазоне производитс  операци  N3 %-f3i-N,-f/,-f,,Vy. (Т) Если длительность измер емого интер вала Ту больше длительности первого, и третьего поддиап азонов (Т + второго + Т ). то при достижении в счетзначени  N«3 чике 4 .-fxTj-fjrar 8 на выходе дешифратора 5 по вл етс импульс и переключает преобразователь 6 кода в следующее состо ние и т.д. Процесс продолжаетс  до тех пор пока с выхода источника 1 сигнала через врем  Tj{ не поступит следующий входной значение чис- x oHflfiTVbf где m - пор дковый номер измеренного Последнего полного поддиапазона, при этом ГП К ( К - число диапазонов, на которые разбит участок-йппроксимации исхо ной функции). Это число М5.1олученное преобразованием временного интервала Т в частоту при помощи вычитающего счетчика, в пр мсни коде соответствует частоте следовани  входного сигнала А, При использовании в качестве счетчИ ка 4 обратного преобразовани  суммирую щего счетчика геред началом измерени  интервала времени Тх в счетчике 4 записываетс  число А/о обратном коде, т.е. ,, емкость счетчика 4. В формулах (1-9), определ ющих работу счетчика 4 на прддиапазонах, необходимо знак - заменить на Ч-. ин , К 8 Результат измерени , т.е. число N и , коде 1 в пр мее тервала времени / m + fm+-1. (10) в обратном коде ( m )Таким образом, во втором, варианте счетчика значение числа /fl : вобратном. коде равно значению частоты следовани  входных сигналов А, Значение числа N)(/численно равное/значению частотпы измеренного интервала времени Tj., отображаетс  на индикаторе, прлучател  информации. Предлагаемое устройство характеризуетс - простотой конструкции и повышением надежности работы. , . Формула изобретени , Пр моотсчетный измеритель инфранизких частот, содержащий делитель частоты , источник сигнала, счеТчик обратного преобразовани , дешифратор, получатель информации, преобршователь .кода, генератор. Выход которого соединен с входом делител  частоты, выход источника сигнала соединен с первым входив преобразовател  кода и с первым входом счетчика обратного преобразовани , выход когторого соединен с входом получател  информации и с входом дешифратора, выход которого подключен к второму входу преобразовател  кода, отличаю щийс   тем, что, с целью повышени  надежности , в него введен мультиплексор, первые входы которого соединены с выходами преобразовател  кода, вторые вхо- . ды мультиплексора соединены с выходами делител  частоты, а выход мультиплиплексора подключен к второму входу счетчика обратного преобразовани .. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 463926, кл. q 01 R 23/ОО, 1975. 2,Кириакаки Н. В. Методы и устройства цифровых измерителей низких и инфранизких частот. Львов, Втпа школа, 1975, с. 95-97.

   фуг.

   . I