SU1004955A1 - Period duration digital meter - Google Patents
Period duration digital meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1004955A1 SU1004955A1 SU813295005A SU3295005A SU1004955A1 SU 1004955 A1 SU1004955 A1 SU 1004955A1 SU 813295005 A SU813295005 A SU 813295005A SU 3295005 A SU3295005 A SU 3295005A SU 1004955 A1 SU1004955 A1 SU 1004955A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pulse
- counter
- output
- input
- pulses
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Description
Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть . использовано при построении прецизионных частотомеров.The invention relates to digital measuring equipment and may be. used in the construction of precision frequency meters.
Известно устройство, содержащее 5 опорный генератор, формирователь квантующих импульсов, формирователь импульсов измеряемой частоты, счетчик импульсов, счетчик импульсов измеряемой чаототы, ключ С1] . 10A device is known comprising 5 reference oscillator, a shaper of quantizing pulses, a shaper of pulses of a measured frequency, a pulse counter, a pulse counter of a measured frequency, key C1]. 10
Недостатком данного устройства является его невысокая точность, которая ограничена стабильностью частоты счетных импульсов, ошибкой дискретности }5 и наличием шумов во входном сигнале.The disadvantage of this device is its low accuracy, which is limited by the stability of the frequency of the counting pulses, discrete error } 5 and the presence of noise in the input signal.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является цифровой измеритель длительности периода, содержащий опорный генератор, формирователи кван— го туюших импульсов и импульсов измеряемой частоты, сумматор, счетчик импульсов, счетчик импульсов измеряемой частоты, ключи. Выход опорного генерато2 ра через формирователь квантующих импульсов и ключ соединен с входом счетчика импульсов, вход устройства через формирователь импульсов измеряемой частоты соединен с входом счетчика импульсов измеряемой частоты и с входами синхронизации ключей. Первый выход счетчика импульсов измеряемой частоты соединен с управляющим входом ключа, а второй его выход подключен к управляющим входам ключей. Выходы счетчика импульсов через, ключи соединен с входами сумматора накапливающего типа {2] .Closest to the present invention is a digital period meter containing a reference generator, formers of quantized pulses and pulses of a measured frequency, an adder, a pulse counter, a pulse counter of a measured frequency, keys. The output of the reference generator through the pulse generator and the key is connected to the input of the pulse counter, the device input through the pulse generator of the measured frequency is connected to the input of the pulse counter of the measured frequency and to the key synchronization inputs. The first output of the pulse counter of the measured frequency is connected to the control input of the key, and its second output is connected to the control inputs of the keys. The outputs of the pulse counter through, the keys are connected to the inputs of the accumulator type accumulator {2].
Недостатками данного устройства являются сравнительно низкая надежность его работы, что обусловлено наличием большого количества триггерных элементов в счетных и регистровых схемах и вентилей в схемах ключей, низкая точность измерений устройства обусловлена синхронизацией процесса суммирования импульсами измеряемой частоты,, что может привести к суммированию ложной информации в момент совпадения во времени квантующего импульса и импульса измеряемой частоты, а также тем, что алгоритм измерения, который реализуется в известном устройстве, не позволяет получить предельную точность, обеспечиваемую весовой обработкой сигнала, так как при формировании конечного результата не участвует первый период измеряемого сигнала.The disadvantages of this device are the relatively low reliability of its operation, which is due to the presence of a large number of trigger elements in the counting and register circuits and valves in the key circuits, the low accuracy of the device’s measurements is due to the synchronization of the process of summing pulses of the measured frequency, which can lead to the summation of false information at the moment coincidence in time of the quantizing pulse and the pulse of the measured frequency, as well as the fact that the measurement algorithm, which is implemented in a known manner property, does not allow to obtain the extreme accuracy provided by the weighted processing of the signal, since the formation of the final result does not involve the first period of the measured signal.
Цель изобретения - повышение надежности и повышение точности измерений.The purpose of the invention is to increase reliability and increase the accuracy of measurements.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее опорный генератор, выход которого соединен* с входом формирователя счетных импульсов, формирователь импульсов измеряемой частоты, выход которого соединен с входом счетчика импульсов измеряемой частоты и первыми входами двух ключей, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами счетчика импульсов измеряемой частоты, соответственно, сумматор и счетчик импульсов, введены регистр памяти, реверсивный счетчик и два ^-триггера, 'Л - входы которых соединены с выходами соответствующих ключей, С входы объединены и подключены к выходу формирователя счетных импульсов и к входу синхронизации регистра памяти, а Б -входы соединены с шиной сигнала логической '1', инверсные выходы первого и второго триггеров сое- . динены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом регистра памяти, вход которого подключен к выходу сумматора, выход сигнала переноса· которого соединен с входом счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с шиной начальной установки и с входами сброса реверсивного счетчика, регистра памяти и счетчика импульсов измеряемой частоты.This goal is achieved by the fact that in the device containing the reference generator, the output of which is connected * to the input of the counting pulse shaper, a pulse shaper of the measured frequency, the output of which is connected to the input of the pulse counter of the measured frequency and the first inputs of two keys, the second inputs of which are connected to the first and the second outputs of the pulse counter of the measured frequency, respectively, the adder and the pulse counter, introduced a memory register, a reversible counter and two ^ -triggers, 'A - the inputs of which are connected to the outputs with sponding keys C inputs are combined and connected to the output of the pulse shaper and to the counting input of the storage register of synchronization, -Log B connected to a bus signal logic '1', the inverted outputs of the first and second flip-flops soe-. are respectively respectively connected to the summing and subtracting inputs of the reversible counter, the output of which is connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of the memory register, the input of which is connected to the output of the adder, the output of the transfer signal · of which is connected to the input of the pulse counter, the reset input of which is connected to initial setting bus and with reset inputs of a reversible counter, a memory register and a pulse counter of the measured frequency.
На фиг. 1 представлена структурнад схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие, принцип его работы.In FIG. 1 shows a structural diagram of a device; in FIG. 2 - time diagrams explaining the principle of its operation.
Устройство содержит опорный генератор 1, формирователь 2 счетных импульсов, формирователь 3 импульсов измеряемой частоты, ключи 4 и 5, напрймер двухвходовые элементы И, счетчик 6 импульсов измеряемой частоты, D-триггеры 7 и 8, выполняющие функции формирования сигналов суммиро5 вания и вычитания, реверсивный счетчик 9, сумматор 10, регистр 11 памяти, счетчик 12 импульсов.The device comprises a reference generator 1, a shaper 2 of the counted pulses, a shaper of 3 pulses of the measured frequency, keys 4 and 5, for example, two-input elements And, a counter of 6 pulses of the measured frequency, D-flip-flops 7 and 8, which perform the functions of generating signals for summing and subtracting, reversible counter 9, adder 10, memory register 11, counter 12 pulses.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Перед началом цикла измерения реверсивный счетчик 9, регистр 11 памяти и счетчик 12 импульсов устанавливаются в нулевое состояние при помощи сигнала начальной установки. Па инфор15 мащгонные входы* [) —триггеров и И сигналов суммирования и вычитания подается постоянный уровень логической 1*, например, от источника питания устройства, который под дейст20 вием квантующих импульсов с выхода генератора 1 (фиг. 26) , действующих на С— входах синхронизации Т) - триггеров устанавливает последние в состояние *Ί*, т.е. на инверсных выходах м в -триггеров присутствует нулевой уровень (фиг. 2d, в). Проход сигналов через ключ 4 размещен сигналом единичного уровня с выхода счетчика 6 импульсов измеряемой частоты (фиг. 2 в), 30 а проход сигналов через ключ 5 запрещен сигналом нулевого уровня с выхода счетчика 6 импульсов измеряемой частоты (фиг. 2 г), который содержит дешифратор состояния счетчика. Й входам. сумматора 10 с выходов реверсивного счетчика 9 и регистра 11 памяти поступают коды нулей, и результат суммирования,также нулевой, по каждому квантующему импульсу на входе синхронизации регистра 11 памяти переписывается в последний и снова пос— С тупает на второй сумматор 10. При этом сигнала переноса на выходе сумматора 10 не возникает и устройство продолжает находиться в исходном состоянии.Before the start of the measurement cycle, the reversible counter 9, the memory register 11 and the pulse counter 12 are set to zero using the initial setting signal. Pa inform15 inputs * [) —triggers and I of summing and subtracting signals, a constant logic 1 * level is supplied, for example, from the device’s power supply, which, under the action of quantizing pulses from the output of generator 1 (Fig. 26), acting on the C-inputs synchronization T) - triggers sets the latter to the state * Ί *, i.e. at the inverted outputs of the m-triggers there is a zero level (Fig. 2d, c). The passage of signals through the key 4 is placed by a signal of a unit level from the output of the counter of 6 pulses of the measured frequency (Fig. 2 c), 30 and the passage of signals through the key 5 is prohibited by the signal of the zero level from the output of the counter 6 pulses of the measured frequency (Fig. 2 g), which contains counter state decoder. Th entrances. the adder 10 from the outputs of the reversing counter 9 and the memory register 11 codes of zeros are received, and the summing result is also zero, for each quantizing pulse at the synchronization input of the memory register 11 it is rewritten to the last and again the pos-C goes to the second adder 10. In this case, the transfer signal the output of the adder 10 does not occur and the device continues to be in its original state.
Первый импульс измеряемой частоты с выхода формирователя 3 импульсов измеряемой частоты (на фиг. 2а — им50 пульс с номером 1, проходит на выход . ключа 4 и с его выхода - на R -вход . Р -триггера 7, устанавливая тем самым на инверсном выходе триггера 7 единичный уровень и блокируя действие 55 квантующих импульсов на входе синхронизации D- триггера 7 (фиг. 2 д). После окончания действия импульса измеряемой частоты на R, -входе J) — , триггера 7 сигналов суммирования первый, следующий за ним квантующий импульс, поступая на С-вход Т) -триггера 7, устанавливает последний в единичное состояние (фиг. 2 д/.The first pulse of the measured frequency from the output of the shaper 3 pulses of the measured frequency (in Fig. 2a - they are 50 pulses with the number 1, goes to the output. Key 4 and from its output to the R-input. P-trigger 7, thereby setting on the inverse the output of trigger 7 is a single level and blocking the action of 55 quantizing pulses at the synchronization input of the D-trigger 7 (Fig. 2 e). After the pulse of the measured frequency at the R, input J) ends, the trigger 7 of the summing signals is the first quantizing next the pulse arriving at the C-input T) -trigger 7, sets n Latter in one state (FIG. 2 d /.
Таким образом, на выходе В -триг, гера 7 формируется импульс (фиг. 2 д), передний фронт которого определяется передним фронтом импульса измеряемой частоты, а задний фронт - задним фронтом квантующего импульса (срабатывание В -триггера 7 происходит по переднему фронту сигнала на R -входе и по заднему фронту сигнала, действую- , щего на С-входе), что позволяет синхронизировать процессы суммирования в сумматоре 10 и формирования кода на выходе реверсивного счетчика 9. Этот импульс поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 9 и устанавливает на его выходе двоичный код 1, который поступает на первый вход сумматора 10. Результат суммирования по каждому квантующему импульсу переписывается в регистр 11 памяти и с его выхода прикладывается к второму входу сумматора 10. Т. е. по каждому квантующему импульсу происходит увеличение содержимого регистра 11 памяти на единицу. Сумматор 10 суммирует числа по модулю N , а импульсы с выхода сигнала переноса фиксируются . в счетчике 12 импульсов. Второй импульс (фиг. 2 а) измеряемой частоты проходит на R. -вход D -триггера 7, и, аналогично первому импульсу, со&местно с первым, следующим за ним квантующим импульсом, формирует на инверсном выходе Э -триггера 7 сигнал, который поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 9 и устанавливает на его выходе двоичный код числа *2. Теперь в течение интервала времени (фиг. 2, а) происходит увеличение содержимого регистра 11 памяти и счетчика 12 импульсов на два по каждому квантующему импульсу. Так , происходит до К-го импульса измеряемой частоты (Κί ψ при четном ft , гдеThus, a pulse is generated at the output of the B-trigger, hera 7 (Fig. 2 e), the leading edge of which is determined by the leading edge of the measured frequency pulse, and the trailing edge by the falling edge of the quantizing pulse (the B-trigger 7 is triggered by the leading edge of the signal at R-input and on the trailing edge of the signal acting on the C-input), which allows you to synchronize the processes of summation in the adder 10 and the formation of the code at the output of the reversing counter 9. This pulse is applied to the summing input of the reversing counter 9 and sets at its output, binary code 1, which is fed to the first input of adder 10. The result of the summation for each quantizing pulse is written to the memory register 11 and from its output is applied to the second input of adder 10. That is, for each quantizing pulse, the contents of register 11 increase memory per unit. The adder 10 sums the numbers modulo N, and the pulses from the output of the transfer signal are fixed. there are 12 pulses in the counter. The second pulse (Fig. 2 a) of the measured frequency passes to R. The input of the D trigger 7, and, similarly to the first pulse, together with the first quantizing pulse following it, forms a signal at the inverse output of the E trigger 7, which is fed to summing the input of the reverse counter 9 and sets the binary code of the number * 2 at its output. Now during the time interval (Fig. 2, a) there is an increase in the contents of the memory register 11 and the counter 12 pulses by two for each quantizing pulse. So, it occurs before the Kth pulse of the measured frequency (Κί ψ for even ft, where
П -число измеряемых импульсов, при нечетном и ), который устанавливает на выходе реверсивного счетчика 9 код числа К и, поступая на вход счетчика 6 импульсов измеряемой частоты, снимает сигнал единичного уровня с входа ключа 4. Теперь в течение интервала времени от К-го импульса до (и- К)-го импульса измеряемой частоты измененияP is the number of measured pulses, with odd i), which sets the code of the number K at the output of the reversing counter 9 and, entering the input of the counter 6 pulses of the measured frequency, removes the signal of a unit level from the input of the key 4. Now, during the time interval from the Kth pulse to (i-K) -th pulse of the measured frequency of change
1004955 6 f состояния реверсивного счетчика 9 не происходит и по каждому квантующему импульсу осуществляется увеличение содержимого регистра 11 памяти и счетчика 12 импульсов на К. (и—К— 1) импульс измеряемой частоты, поступая на вход счетчика 6 импульсов измеряемой частоты, устанавливает на входе ключа 5 сигнал единичного уровня. Поэтому ( И-К) импульс измеряемой частоты проходит на выход ключа 5 и, следовательно, на R -вход D —триггера 8, формируя совместно с первым, следующим на ним, квантующим импульсом на выходе D - триггера 8 сигнал (фиг. 2 е), который поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 9. При этом на выходе реверсивного счетчика 9 устанавливается код числа (К-1), на которое происходит увеличение содержимого регистра 11 памяти и счетчика 12 импульсов по каждом; квантующему импульсу в течение (и-К)-го периода измеряемой частоты. (и-К+1)—й импульс измеряемой частоты устанавливает на выходе реверсивного счетчика 9 код числа (К-2), и т.д. до п- ого импульса измеряемой частоты, который устанавливает на выходе реверсивного счетчика 9 код нуля. При этом увеличение содержимого регистра 11 памяти и счетчика 12 импульсов; в которых фиксируетсг число, пропорциональное длительности периода измеряемого сигнала, прекращается до начала следующего цикла измерения.1004955 6 f the state of the reverse counter 9 does not occur, and for each quantizing pulse, the contents of the memory register 11 and the counter of 12 pulses per K. are increased. The (and –K — 1) pulse of the measured frequency arrives at the input of the counter 6 pulses of the measured frequency and sets it at the input key 5 signal unit level. Therefore (I-K), the pulse of the measured frequency passes to the output of the key 5 and, therefore, to the R-input D of the trigger 8, forming together with the first, next on it, quantizing pulse at the output of the D-trigger 8 signal (Fig. 2 e ), which is fed to the subtracting input of the reversible counter 9. At the same time, the code of the number (K-1) is set at the output of the reversible counter 9, by which the contents of the memory register 11 and the counter 12 pulses are increased each; quantizing impulse during the (i-K) -th period of the measured frequency. (i-K + 1) —th pulse of the measured frequency sets the number code (K-2) at the output of the reverse counter 9, etc. to the fifth pulse of the measured frequency, which sets the zero code at the output of the reverse counter 9. Moreover, the increase in the contents of the register 11 of the memory and counter 12 pulses; in which a number is fixed proportional to the length of the period of the measured signal, stops until the start of the next measurement cycle.
В соответствии с описанным алгоритмом результат, зарегистрированный в регистре 11 памяти и счетчике 12 импульсов, выражается следующим образом где Tg- - длительность измеряемого периода;In accordance with the described algorithm, the result recorded in the memory register 11 and pulse counter 12 is expressed as follows where Tg- is the duration of the measured period;
Т. . К - длительностиT. K - duration
1ιΤ'· ду соседними интервалов межимпульсами.1ιΤ '· do adjacent intervals between pulses.
При сравнении точности измерения известного и данного устройство по отношению среднеквадратических погрешностей получаем при К = увеличение точности измерения.When comparing the measurement accuracy of the known and the given device with respect to the standard errors, we obtain at K = an increase in the measurement accuracy.
Кроме того, устройство содержит раз, где Тх- максимальный измеряемый период;In addition, the device contains times, where T x is the maximum measured period;
То— период импульсов опорного генератора, меньшее количество венти1004955 лей по сравнению с известным устройств вом.That is the period of the pulses of the reference generator, a smaller number of vent1004955 lei compared with the known devices.
Благодаря тому, что задний фронт импульсов на суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 9 формируется квантующими импульсами и процессы суммирования и формирования кода на выходе реверсивного счетчика 9 синхронизированы, исключены сбои в работе устройства при совпадении во времени импульсов измеряемой частоты и квантующих импульсов.Due to the fact that the trailing edge of the pulses at the summing and subtracting inputs of the reversing counter 9 is formed by quantizing pulses and the processes of summing and generating a code at the output of the reversing counter 9 are synchronized, device malfunctions are excluded when the measured frequency pulses and the quantizing pulses coincide in time.
Таким образом, введение новых элементов и связей между ними позволяет существенно повысить надежность работы устройства и точность измерения.Thus, the introduction of new elements and the relationships between them can significantly improve the reliability of the device and the measurement accuracy.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813295005A SU1004955A1 (en) | 1981-06-01 | 1981-06-01 | Period duration digital meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813295005A SU1004955A1 (en) | 1981-06-01 | 1981-06-01 | Period duration digital meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1004955A1 true SU1004955A1 (en) | 1983-03-15 |
Family
ID=20960631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813295005A SU1004955A1 (en) | 1981-06-01 | 1981-06-01 | Period duration digital meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1004955A1 (en) |
-
1981
- 1981-06-01 SU SU813295005A patent/SU1004955A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3626307A (en) | Counting system for measuring a difference between frequencies of two signals | |
SU1004955A1 (en) | Period duration digital meter | |
SU438998A1 (en) | Digital time interval meter | |
SU424081A1 (en) | MEASURING MEDIUM FREQUENCY PULSES | |
SU1161892A1 (en) | Digital meter of radio pulse basic frequency | |
SU1076868A1 (en) | Time interval meter | |
SU553588A1 (en) | Digital center for square video pulses | |
SU1007081A1 (en) | Device for converting time intervals into code | |
SU457067A1 (en) | Pulse duration meter | |
SU1513414A1 (en) | Method of measuring time intervals between pulses | |
SU480996A1 (en) | Digital phase meter with time pulse conversion | |
SU518863A1 (en) | Pulse delay device | |
SU1688189A1 (en) | Digital phasometer | |
SU708295A1 (en) | Time interval meter | |
SU1051703A1 (en) | Adaptive a/d converter | |
SU369542A1 (en) | MEASURING SERIES OF TIME INTERVALS | |
SU917172A1 (en) | Digital meter of time intervals | |
SU660275A1 (en) | Arrangement for monitoring the state of communication channels | |
SU819790A1 (en) | Interpolation time interval meter | |
SU1049820A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU771563A1 (en) | Digital period meter | |
SU390466A1 (en) | DIGITAL PHASOMETER | |
SU457936A1 (en) | Device for determining the orthogonality of two vectors | |
SU788026A1 (en) | Digital phase meter for measuring phase shift mean value | |
SU1010570A1 (en) | Period duration digital meter |