SU1095089A1 - Digital frequency meter - Google Patents

Digital frequency meter Download PDF

Info

Publication number
SU1095089A1
SU1095089A1 SU823384842A SU3384842A SU1095089A1 SU 1095089 A1 SU1095089 A1 SU 1095089A1 SU 823384842 A SU823384842 A SU 823384842A SU 3384842 A SU3384842 A SU 3384842A SU 1095089 A1 SU1095089 A1 SU 1095089A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
counter
delay element
adder
Prior art date
Application number
SU823384842A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Сергеевич Антипов
Валерий Алексеевич Астапов
Владимир Григорьевич Леонов
Нина Николаевна Родионова
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5729
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я М-5729 filed Critical Предприятие П/Я М-5729
Priority to SU823384842A priority Critical patent/SU1095089A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1095089A1 publication Critical patent/SU1095089A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Abstract

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий формирователь интервала измерени , первый вход которого  вл етс  входом устройства, генератор опорной частоты, первый элемент задержки , первый выход которого соединен с вторым входом формировател  интервала измерени , первый счетчик, сумматор, второй счетчик, ключ, импульсный вход которого соединен с первым выходом генератора опорной частоты, выход ключа соединен со счетным входом второго счетчика, a управл ющий вход ключа - с выходом триггера, отличающийс  :тем, что, с целью повышени  точности, в него введены регистр, второй элемент задержки и блок индикации, причем информационные входы регистра соединены с разр дными выходами первого счетчика, выходы входами сумматора, a вход переноса - с вторым выходом первого элемента задержки, вход второго элемента задержки соединен с выходом переполнени  сумматора, первый выход - с входом предустановки сумматора, входом установки нул  второго счетчика и первым входом триггера, a информационные входы блока индикации соединены с разр дными выходами второго счетчика, a вход записи данных - с вторым выходом второго элемента задержки и вторые (Л установочным входом триггера, при этом выход ключа соединен с входом записи данных сумматора, второй выход генератора опорной частоты соединен с вторым входом формировател  интервала измерени , выход которого соединен с входом первого элемента задерки , третий выход генератора опорной со ел частоты соединен с четным входом первого счетчика, a первый выход о первого элемента задержки соединен с входом установки нул  первого счет00 чика. соA DIGITAL FREQUENCY METER containing a measurement interval generator, the first input of which is a device input, a reference frequency generator, the first delay element, the first output of which is connected to the second input of the measurement interval generator, the first counter, adder, second counter, key, pulse input of which is connected with the first output of the reference frequency generator, the output of the key is connected to the counting input of the second counter, and the control input of the key to the trigger output, characterized in that, in order to increase the accuracy entered a register, a second delay element and a display unit, the register information inputs connected to the bit outputs of the first counter, the outputs of the adder, and the transfer input to the second output of the first delay element, the input of the second delay element connected to the overflow output of the adder , the first output is with the preset input of the adder, the zero setting input of the second counter and the first trigger input, the information inputs of the display unit are connected to the bit outputs of the second counter, and the recording input and data - with the second output of the second delay element and the second (L setup trigger input, while the key output is connected to the data record input of the adder, the second output of the reference frequency generator is connected to the second input of the measuring interval imager, the output of which is connected to the input of the first deceleration element, the third output of the reference frequency generator is connected to the even input of the first counter, and the first output of the first delay element is connected to the input of the zero setting of the first counter. with

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и автоматике и может быть использовано в частотных системах измерени  и автоматического регулировани . Известно устройство дл  измерени  низких и инфракрасных частот, содержащее устройство формировани  импуль са длительностью, равной периоду измер емой частоты, источник импульсов эталонной частоты, образованньй кварцевым генератором и делителем частоты следовани  импульсов с переключателем коэффициента делени , два ключа, импульсные вЭсоды которых св заны с выходом источника эталонной частоты, элемент задержки, триггер управлени  ключом, счетчик импульсов , счетный вход которого св зан через ключ с выходом устройства формировани  импульса, а выходы с входами cyNwaTopa, схему ИЛИ, выключатель и блок пам ти Cl J. Однако использование в данном устройстве одного счетчика испульсов дл  подсчета поочередно кода, пропор ционального периоду, и кода, пропорционального частоте, приводит к умен шению быстродействи  измерител . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  цифровой измеритель частоты, содержа щий формирователь интервала измерени первый ВХОД которого  вл етс  входом устройства, генератор опорной частот элемент задержки, триггеры, первый и второй ключи, первый и второй счетчики, сумматор и группу ключей, причем выход формировател  соединен с входом первого ключа и первым установочным входом триггера, выход первого ключа соединен со счетньм входомпервого счетчика, разр дные выходы которого через группу ключей соединены с входами сумматора, вход сброса первого счетчика в нуль, вход записи данных в сумматор и второй установочный вход триггера соединены с входом элемента задержки , выход которого соединен с вторым входом формировател  и входом сброса в нуль сумматора, выход генератора опорной частоты соединен с импульсными входами первого и второго ключей, выход второго ключа соединен с импульсным входом группы ключей и сче ным входом второго счетчика, вход сброс в нуль которого соединен с первым выходом триггера, второй выход которого соединен с управл ющим входом второго ключа С2 1 Недостатками известного устройства  вл ютс  сравнительно низкое быстродействие, обусловленное последовательным во времени получением кода, пропорционального периоду входного сигнала, и кода, пропорционального частоте входного сигнала, а также низка  точность измерени  в верхней части диапазона измер емых частот. Цель изобретени  - повьшение точности. Эта цель достигаетс  тем, что в цифровой измеритель частоты, содержащий формирователь интервала измерени , первый вход которого  вл етс  входом устройства, генератор опорной частоты, первый элемент задержки, первый .выход которого соединен с вторым входом формировател  интервала измерени , первый счетчик, сумматор, второй счетчик, ключ, импульсный вход которого соединен с первым выходом генератора опорной частоты, выход ключа соединен с счетным вхг.дом второго счетчика, а управл ющий вход ключа - с выходом триггера, введены регистр,- второй элемент задержки и блок индикации, причем информационные входы регистра соединены с разр дными выходами первого счетчика, выходы с входами сумматора, а вход переноса с вторым выходом первого элемента задержки , вход второго элемента задержки соединен с выходом переполнени  сумматора, первый выход - с входом предустановки сумматора, входом установки нул  второго счетчика и первым входом триггера, а информационные входы блока индикации соединены с разр дными выходами второго счетчика , а вход записи данных - с вторьм выходом второго элемента задержки и вторым установочным входом триггера, при этом выход ключа соединен с входом записи данных сумматора, второй выход генератора опорной частоты соединен с вторым входом формировател  интервала измерени , выход которогсоединен с входом первого элемента задержки, третий вьпсод генератора опорной частоты соединен с счетным входом первого счетчика, а первый выход первого элемента задержки соединен с выходом установки нул  первого счетчика. На фиг. 1 приведена функциональн схема цифрового измерител  частоты; фиг. 2 - временные диаграммы его pa боты. Измеритель содержит.формировател интервала измерени , первый фход ко рого  вл етс  входом устройства, г нератор 2 опорной частоты, первый элемент 3 задержки, выход которого соединен со вторым входом формировател  интервала измерени , первый счетчик 4, сумматор 5, второй счетчик 6, ключ 7, импульсный вход кото рого соединен с выходом генератора выход - со счетным входом счетчика а управл ющий вход - с выходом триг гера 8, регистр 9, информационные входы которого соединены с азр дными выходами счетчика 4, выходы с входами сумматора 5, а вход переноса - с промежуточным выходом элемента 3, второй элемент 10 задержки выход которого соединен с выходом переполнени  сумматора 5, выход с выходом предустановки сумматора 5 входом установки нул  счетчика 6 и первым входом триггера 8, и блок 11 индикации, информационные входы которого соединены с разр дными выходами счетчика 6, а вход записи данных - с промежуточным выходом элемента 10 и вторым входом триггер 8, при этом выход ключа 7 соединен с входом записи данных сумматора 5, первый выход генератора 2 соединен с вторым входом формировател  1, выход которого соединен со входом элемента 3, второй выход генератора 2 соединен со счетным выходом счетчика 4, а выход элемента 3 - со входом установки нул  счетчика 4. ; Работа измерител  проводитс  в два этапа; преобразование периода измерений в двоичный код, и преобра зование кода периода в код частоты. При поступлении на вход устройст ва измер емой частоты формироваель пропускает на вход счетчика 4 импул сы опорной частоты с генератора 2. В результате к концу интервала изме рени  в счетчике 4 оказываетс  зафиксированным число, пропорциональное в общем случае К - периодам измер емой частоты. Импульс кода инте вала измерени  с выхода формировател  1 поступает на вход элемента 3 так что импульс с его промежуточиог(о выхода переносит код с выхода счетчика 4 в регистр 9, ас выхода устанавливает счетчик 4 в нуль и поступает в формирователь 1, подготавлива  его к очередному циклу измерени . Цикл преобразовани  периода в код можно представить как временный интервал, в течение которого счетчик 4 заполн етс  импульсами генератора 2 образцовой частоты f-. с периодом Т при этом число импульсов, зарегистрированных счетчиком 4 по передним фронтам и определ ет период измер емой частоты {. На фиг. 2 изображена схема, иллюстрирующа  принцип цифрового измерени  интервала времени на примере i-ro измерени . На этой схеме прин ты следующие обозначени : t - интервал измерени , пропорциональный К-периодам измер емой частоты f - врем  между началом временного интервала и передним фронтом первого в цикле измерени  тактового испульса; Т : - период импульсов обратной частоты , С j - число тактовых испульсов; зарегистрированных по передгим фронтам в счетчике 4 в течение t . Длительность интервала времени t записываетс  в виде К t (Т(п+о()Т, , (1) fo где п - целое число} oi - действительное число, причем Oiciil. Преобразователь кода периода в код частоты осуществл етс  путем многократного переноса значений периода из регистра 9 в .сумматор 5 с частотой , задаваемой с третьего выхода генератора 2 через ключ 7. Перед началом суммировани  сумматор 5 предустанавливаетс  в положение М. Количество циклов суммировани  до момента переполнени  сумматора 5 подсчитываетс  счетчиком 6. После переполнени  импульс с выхода сумматора 5 поступает на вход элемента 10, с промежуточного выхода которого импульс , воздейству  на триггер 8, запирает ключ 7 и прекращает циклы суммировани . Этот же импульс переносит результат, зафиксированный с счетчике 6, в блок 11. Импульс с выхода элемента 10 предустанавливает S10 сумматор 5 в положение М и обнул ет счетчик 6, подготавлива  их к следующему циклу преобразовани . Длительность t|, цикла работы устройства преобразовани  кода, пропорционального периоду, в код, пропорционаоьный частоте, определ етс  следующим выражением: ( 2) ,. где - измер ема  частота; Kf, - коэффициент пропорциональности между измер емой част той и кодом, пропорциональным зтой частоте; Т.. - длительность периода импуль сов образцов частоты с третьего выхода генератора. Дл  измер емых частот длительность цикла преобразовани  кода периода в код частоты становитс  больше, чем длительность преобразовани  код в код. Дл  таких значений частот за один цикл преобразовани  кодов производитс  несколько N циклов преобразовани  периода в код и переноса их значений из счетчика 4 в регистр. 9. В предлагаемом устройстве по сравнению с известным при равноверо тном законе распределени  значений величины 1Г,- в интервале О Т такой алгоритм преобразовани  кодов дает повьпиение точности в TfN раз.The invention relates to measurement technology and automation and can be used in frequency measurement systems and automatic control. A device for measuring low and infrared frequencies is known, which contains a device for generating a pulse with a duration equal to the period of the measured frequency, a source of pulses of the reference frequency formed by a crystal oscillator and a pulse following frequency divider with a switch of the division factor, two keys whose pulse spans are connected to the output reference frequency source, delay element, key control trigger, pulse counter, the counting input of which is connected via a key to the output of the formation device Impulses, and outputs with cyNwaTopa inputs, an OR circuit, a switch and a memory block Cl J. However, using one pulse counter in this device to alternately calculate a code proportional to the period and a code proportional to the frequency reduces the speed of the meter. The closest to the invention to the technical nature is a digital frequency meter comprising a shaper of the measurement interval, the first INPUT of which is the device input, the reference frequency generator delay element, triggers, the first and second keys, the first and second counters, the adder and the key group, and the output of the driver is connected to the input of the first key and the first installation input of the trigger, the output of the first key is connected to the counting input of the first counter, the bit outputs of which are connected to the input through a group of keys s adder, the reset input of the first counter to zero, the data entry input to the adder and the second trigger setup input are connected to the input of the delay element whose output is connected to the second input of the driver and the reset input to the adder zero, the output of the reference frequency generator is connected to the pulse inputs of the first and the second key, the output of the second key is connected to the pulse input of the key group and the net input of the second counter, the zero reset of which is connected to the first output of the trigger, the second output of which is connected to the control The input of the second C2 1 key. The disadvantages of the known device are relatively slow performance due to the time sequential acquisition of a code proportional to the period of the input signal and a code proportional to the frequency of the input signal, as well as low measurement accuracy in the upper part of the measured frequency range. The purpose of the invention is to increase accuracy. This goal is achieved by the fact that a digital frequency meter containing a measuring interval generator, the first input of which is a device input, a reference frequency generator, a first delay element, the first output of which is connected to the second input of the measurement interval generator, the first counter, adder, second the counter, the key, the pulse input of which is connected to the first output of the reference frequency generator, the output of the key is connected to the counting input of the second counter, and the control input of the key to the output of the trigger, the register is entered, - W the delay element and the display unit, the information inputs of the register are connected to the bit outputs of the first counter, the outputs from the accumulator inputs, and the transfer input to the second output of the first delay element, the input of the second delay element connected to the accumulator overflow output, the first output to the preset input the adder, the zero setting input of the second counter and the first trigger input, and the information inputs of the display unit are connected to the bit outputs of the second counter, and the data recording input is connected to the second output of the second the delay element and the second trigger input, the key output is connected to the data record input of the adder, the second output of the reference frequency generator is connected to the second input of the measurement interval generator, the output of which is connected to the input of the first delay element, the third speed generator of the reference frequency is connected to the counting input of the first counter, and the first output of the first delay element is connected to the output of the zero setting of the first counter. FIG. 1 shows a functional diagram of a digital frequency meter; FIG. 2 - time diagrams of his pabots. The meter contains a measurement interval former, the first firing of which is the device input, a reference frequency generator 2, the first delay element 3, the output of which is connected to the second input of the measurement interval former, the first counter 4, the adder 5, the second counter 6, the key 7 the pulse input of which is connected to the output of the generator output — to the counting input of the counter and the control input — to the output of trigger 8, register 9, the information inputs of which are connected to the discharge outputs of the counter 4, outputs to the inputs of the adder 5, and ca - with an intermediate output of element 3, the second delay element 10 of which output is connected to the overflow output of adder 5, output to preset output of adder 5 by setting the zero input of counter 6 and the first trigger input 8, and the display unit 11, whose information inputs are connected to bit the outputs of the counter 6, and the data entry input - with the intermediate output of the element 10 and the second input trigger 8, while the output of the key 7 is connected to the data recording input of the adder 5, the first output of the generator 2 is connected to the second input of the driver 1, the output otorrhea connected to the input member 3, the second output of the generator 2 is connected to the counting output of the counter 4 and the output element 3 - with the zero setting input of the counter 4; The operation of the meter is carried out in two stages; conversion of the measurement period into a binary code, and conversion of the period code into a frequency code. When a measured frequency arrives at the input of the device, the shaper sends a reference frequency impulse from the generator 2 to the counter 4 input. As a result, by the end of the measurement interval, the counter 4 has a fixed number, which is proportional to the measured frequency in the general case. The impulse of the measurement code from the output of the imaging unit 1 is fed to the input of the element 3 so that the impulse from its interval (the output transfers the code from the output of the counter 4 to the register 9, the output ac sets the counter 4 to zero and enters the next imager 1, preparing it for the next measurement cycle. The period-to-code conversion cycle can be represented as a time interval during which counter 4 is filled with generator pulses 2 of exemplary frequency f-. With a period T, the number of pulses recorded by counter 4 in front there it defines the period of the measured frequency {. Fig. 2 shows a diagram illustrating the principle of digital measurement of a time interval using the example of i-ro measurement. The following notation is used in this scheme: t - measurement interval proportional to K-periods of the measured frequency f is the time between the beginning of the time interval and the leading edge of the first clock in the measurement cycle; T: is the period of the inverse frequency pulses, С j is the number of clock pulses; registered on front of fronts in counter 4 for t. The duration of the time interval t is written as K t (T (n + o () T,, (1) fo where n is an integer} oi is a real number, moreover, Oiciil. Period code to frequency code converter is accomplished by multiple transfer of values period from register 9 to .summator 5 with the frequency set from the third output of generator 2 through key 7. Before starting the summation, adder 5 is preset to position M. by steps into the input of the element 10, from the intermediate output of which the pulse, acting on the trigger 8, locks the key 7 and stops the summing cycles.The same pulse transfers the result recorded from the counter 6 to the block 11. The pulse from the output of the element 10 presets the S10 adder 5 The position M and zeroed the counter 6, preparing them for the next conversion cycle.The duration t |, the operation cycle of the code conversion device proportional to the period, to the code proportional to the frequency is defined by the following expression: (2),. where is the measured frequency; Kf, is the proportionality coefficient between the measured part and the code proportional to this frequency; T .. is the duration of the pulse period of the frequency samples from the third output of the generator. For the measured frequencies, the duration of the conversion cycle of the period code to the frequency code becomes longer than the duration of the conversion code to code. For such frequencies, in one cycle of code conversion, several N cycles are performed to convert a period to a code and transfer their values from counter 4 to a register. 9. In the proposed device, in comparison with the known one, with an equal distribution law of the values of the magnitude 1G, in the interval O T such an algorithm for code conversion gives an increase in accuracy of TfN times.

Claims (1)

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий формирователь интервала измерения, первый вход которого является входом устройства, генератор опорной частоты, первый элемент задержки, первый выход которого соединен с вторым входом формирователя интервала измерения, первый счетчик, сумматор, второй счетчик, ключ, импульсный вход которого соединен с первым выходом генератора опорной частоты, выход ключа соединен со счетным входом второго счетчика, а управляющий вход ключа - с выходом триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, . в него введены регистр, второй элемент задержки и блок индикации, причем информационные входы регистра соединены с разрядными выходами первого счетчика, выходы -дс входами сумматора, а вход переноса - с вторым выходом первого элемента задержки, вход второго элемента задержки соединен с выходом переполнения сумматора, первый выход - с входом предустановки сумматора, входом установки нуля второго счетчика и первым входом триггера, а информационные входы блока индикации соединены с разрядными выходами второго счетчика, а вход записи данных - с вторым выходом второго элемента задержки и вторым установочным входом триггера, при этом выход ключа соединен с входом записи данных сумматора, второй выход генератора опорной частоты соединен с вторым входом формирователя интервала измерения, выход которого соединен с входом первого элемента задерки, третий выход генератора опорной частоты соединен с четным входом первого счетчика, а первый выход первого элемента задержки соединен с входом установки нуля первого счетчика.A DIGITAL FREQUENCY METER containing a measuring interval generator, the first input of which is the input of the device, a reference frequency generator, a first delay element, the first output of which is connected to the second input of the measuring interval generator, the first counter, adder, second counter, key, the pulse input of which is connected to the first output of the reference frequency generator, the key output is connected to the counting input of the second counter, and the key control input is connected to the trigger output, characterized in that, in order to increase accuracy,. a register, a second delay element and an indication unit are entered into it, with the information inputs of the register connected to the discharge outputs of the first counter, the outputs d to the inputs of the adder, and the transfer input to the second output of the first delay element, the input of the second delay element connected to the overflow output of the adder , the first output is with the input of the preset of the adder, the input of the zeroing of the second counter and the first input of the trigger, and the information inputs of the display unit are connected to the discharge outputs of the second counter, and the recording input is - with the second output of the second delay element and the second installation input of the trigger, while the key output is connected to the input of the adder data record, the second output of the reference frequency generator is connected to the second input of the measuring interval generator, the output of which is connected to the input of the first delay element, the third output of the reference generator frequency is connected to the even input of the first counter, and the first output of the first delay element is connected to the zero setting input of the first counter.
SU823384842A 1982-01-27 1982-01-27 Digital frequency meter SU1095089A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823384842A SU1095089A1 (en) 1982-01-27 1982-01-27 Digital frequency meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823384842A SU1095089A1 (en) 1982-01-27 1982-01-27 Digital frequency meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1095089A1 true SU1095089A1 (en) 1984-05-30

Family

ID=20993390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823384842A SU1095089A1 (en) 1982-01-27 1982-01-27 Digital frequency meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1095089A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 437021, кл. G 01 R 23/10, 1969. 2. Цифровые электроизмерительные приборы. Под ред. В.М.Шл ндина. 1972, с. 114-116, рис. 3-17. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1095089A1 (en) Digital frequency meter
SU917172A1 (en) Digital meter of time intervals
SU1205050A1 (en) Apparatus for measuring absolute frequency deviation
SU966660A1 (en) Device for measuring short pulse duration
SU451962A2 (en) Digital meter
SU817663A1 (en) Digital time interval meter
SU748271A1 (en) Digital frequency meter
SU1420547A1 (en) Digital phase meter
SU978098A1 (en) Time interval converter
SU788026A1 (en) Digital phase meter for measuring phase shift mean value
SU945971A1 (en) Pulse shaper
SU1758630A1 (en) Digital meter of ratio of two time periods
SU771619A1 (en) Device for tolerance testing
SU1411680A1 (en) Speed digital meter
SU1345305A1 (en) Pulse repetition rate multiplier
SU913325A1 (en) Digital meter of digital magnetic recording time intervals
SU627585A1 (en) Numeric code-to-time interval converter
SU970266A1 (en) Digital display of signal and reary repeated signal shape
SU928353A1 (en) Digital frequency multiplier
SU660290A1 (en) Arrangement for synchronizing pulse trains
SU754354A1 (en) Digital meter of single time intervals
SU1283976A1 (en) Number-to-pulse repetition period converter
SU1277351A1 (en) Pulse repetition frequency multiplier
SU799146A1 (en) Digital frequency multiplier
SU938184A1 (en) Digital frequency meter