SU1129542A1

SU1129542A1 - Method and device for measuring pulse frequency

Info

Publication number: SU1129542A1
Application number: SU813372458A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Кольченко; Сергей Петрович Прокофьев
Original assignee: Волжское объединение по производству легковых автомобилей
Priority date: 1981-12-30
Filing date: 1981-12-30
Publication date: 1984-12-15

Abstract

1. Способ измерени частоты импульсов путем подсчета импртьсов измер емой частоты за зталонное врем , определ емое заданным числом импульсов опорного генератора , отличающийс тем, что, с целью повышени надежности, формируют врем счета дл последующего цикла измерени изменением на величину одного или нескольких импульсов опорного генератора , при этом врем счета увеличива .ют от величины, равной эталонной, если момент окончани счета соответствует импуль- . су входного сигнала, и уменьшают до величины , равной эталонной, если момент окончани счета соответствует паузе между импульсами входного сигнала.1. A method of measuring the pulse frequency by counting the imprints of the measured frequency for a reference time determined by a given number of pulses of the reference generator, characterized in that, in order to increase reliability, the counting time for the subsequent measurement cycle is formed by changing the value of one or several pulses of the reference generator , while the counting time increases from a value equal to the reference one, if the moment of the end of the counting corresponds to a pulse. Su of the input signal, and decrease to a value equal to the reference one, if the moment of the end of the counting corresponds to the pause between the pulses of the input signal.

Description

(риг. Г 2. Устройство дл измерени частоты импульсов , содержащее, последовательно соединенные опорный генератор, блок синхронизации , счетчик и выходной регистр, а также формирователь времени счета, С-вход которого соединен с выходом опорного генератора , а R-вход подключен к второму выходу блока синхронизации, третий выход которого соединен с вторым входом счетчика , третий вход последнего подключен к второму входу блока синхронизации и входу устройства, отличающеес (rig. D 2. A device for measuring the frequency of pulses, containing a serially connected reference generator, a synchronization unit, a counter and an output register, as well as a counting time generator, whose C input is connected to the output of the reference generator, and the R input is connected to the second the output of the synchronization unit, the third output of which is connected to the second input of the counter, the third input of the latter is connected to the second input of the synchronization unit and the device input, which is different

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл определени скорости вращени колес и движени автомобил .The invention relates to electrical measuring equipment and is intended to determine the speed of rotation of wheels and movement of a vehicle.

Известен способ измерени частоты еледованй импульсов, основанный на подсчете числа импульсов измер емой частоты за эталонный интервал времени, определ емый заданным числом импульсов опорного генератора 1.A known method of measuring the frequency of pulses is based on counting the number of pulses of the frequency being measured over a reference time interval determined by a predetermined number of pulses of the reference oscillator 1.

Недостатком известного способа вл етс низка надежность измерени , обусловленна непосто нством показаний в младшем разр де.The disadvantage of this method is the low reliability of the measurement, due to the inconvenience of indications in the younger category.

Устройство, реализующее известный способ , содержит последовательно соединенные фордтрователь, ключ, счетчик и индикатор, а также блок управлени и опорный генератор 1.A device that implements a known method includes a fordtroyer, a key, a counter and an indicator in series, as well as a control unit and a reference generator 1.

Недостатком известного устройства вл етс низка надежность.A disadvantage of the known device is low reliability.

Наиболее близким к изобретению вл етс способ измерени частоты импульсов путем подсчета импульсов измер емой частоты за эталонное врем , определ емое заданным числом импульсов опорного генератора с учетом дробной части периода измер емой частоты 2.The closest to the invention is a method of measuring the frequency of pulses by counting the pulses of the measured frequency over the reference time determined by a given number of pulses of the reference generator taking into account the fractional part of the period of the measured frequency 2.

Недостаток данного способа - низка на дежность измерени .The disadvantage of this method is low reliability of measurement.

Устройство, реализующее изместный способ измерени частоты импульсов содержит последовательно соединенные опорный генератор , блок синхронизации, счетчик и выходной регистр, а также формировагель времени счета, С-вход которого соединен с выходом опорного генератора, а R-вход подключен к второму выходу блока сгатеронизации , третей выход которого соединен сA device that implements an iztinatny method for measuring the pulse frequency contains a series-connected reference oscillator, a synchronization unit, a counter and an output register, as well as a counting time generator, whose C input is connected to the output of the reference generator, and the R input is connected to the second output of the sgatronization unit, the third the output of which is connected to

вторым входом счетчика, третий вход последнего подключен к второму входу блока синхронизации и входу устройства 2.the second input of the counter, the third input of the latter is connected to the second input of the synchronization unit and the input of the device 2.

Недостаток данного устройства - низка надежность.The disadvantage of this device is low reliability.

Цель изобретени - повышение надежности .:The purpose of the invention is to increase reliability.:

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу измерени частоты импульсов путем подсчета импульсов измер емой частоты за эталонное врем , определ емое заданным числом импульсов опорного генератора , формируют врем счета дл последующего цикла измерени изменением на величину одного или нескольких импульсов опорного генератора, при этом врем счета увеличивают от величины, равной эталонной если момент окончагш счета соответствует импульсу входного сигнала, и уменьцшют до величины, равной эталонной, если момент окончани счета соответствует паузе между . импульсами входного сигнала.The goal is achieved by the method of measuring the frequency of the pulses by counting the pulses of the measured frequency over the reference time determined by a given number of pulses of the reference generator, form the counting time for the subsequent measurement cycle by changing the value of one or several pulses of the reference generator, while the counting time increase from the value equal to the reference one if the instant of the final count corresponds to the impulse of the input signal, and decrease to a value equal to the reference one if the end point accounts corresponds to a pause between. input pulses.

При этом в устройство, реализующее способ , содержащее последовательно соединенные опорный генератор, блок синхронизации, счетчик и выходной регистр, а также формирователь времени счета, С-вход которого соединен с выходом опорного генератора, а R-вхо подключен к второму выходу блока синхрошзации , третий выход которого соединен с вторым входом счетчика, третий вход последнего подключен к второму входу блока синхронизации и входу устройства, введен ° блок управлени величиной времени счета, первый, вход которого соединен с входом . устройства, второй, третий четвертый входы оединеш 1 соответственно с h-м, (п-и)-м и ()-M вьрсодами формировател времени , (п -и), -и выход которого подключен к 2 тем, что, с целью повышени надежности, в него введен блок управлени величиной времени счета, первый вход которого соединен с входом устройства, второй, третий JI четвертый входы соединены соответственно с n-M, и {п+2) -м выходами формировател времени счета, ( п 4 i -и выход которого подключен к второму входу выходного регистра, а () -и выход соединен с третьим входом блока синхронизации, четвертый вход которого подключен к выходу блока управлени величиной времени счета.In this case, a device that implements a method that contains a series-connected reference generator, a synchronization unit, a counter and an output register, as well as a counting time generator, the C input of which is connected to the output of the reference generator, and the R-input is connected to the second output of the synchrochization unit, the third the output of which is connected to the second input of the counter, the third input of the latter is connected to the second input of the synchronization unit and the device input, the control unit for the counting time value is entered, the first input is connected to the input. devices, the second, third and fourth inputs are connected with 1, respectively, with the hm, (n and) and m () -M high-speed timers, (n-and), and the output of which is connected to 2 so that increase the reliability; a counting time value control unit is entered into it, the first input of which is connected to the device input, the second, third JI fourth inputs are connected respectively to nM, and the (n + 2) th outputs of the counting time generator, (n 4 i and the output of which is connected to the second input of the output register, and () - and the output is connected to the third input of the synchronization unit, four The third input is connected to the output of the counting time control block.

BTOjxJMy входу выходного регистра, а( -и выход соединен с третьим входом блока синхронизации , четвертый вход которого подключен к выходу блока управлени величиной времени счета.BTOjxJMy is the input of the output register, and (- the output is connected to the third input of the synchronization unit, the fourth input of which is connected to the output of the control unit of the counting time value.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, характеризующие работу способа и устройства дл его реализации.FIG. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 - timing charts characterizing the operation of the method and device for its implementation.

Способ измерени частоты импульсов заключаетс в следующем.A method for measuring the frequency of the pulses is as follows.

Измерение осуществл ют подсчетом числа входных импульсов за эталонное врем , которое определ етс заданным числом импульсов опорного генератора. Начало формировани времени счета соответствует приходу импульса измер емой частоты и может соответствовать любой точке в периоде спорного генератора. Пр этом результат счета остаетс неизменным, если окончание счета соответствует паузе между входными импульсами , хот положение начала счета в периоде опорного генератора и мен етс . Когда окончание счета в текущем цикле измерени соответствует переднему фронту последнего подсчитанного входного импульса, ситуаци мен етс и при формировании счета в последующем цикле измерени отодвигают на один или несколько периодов опорного генератора . И последний подсчитанный в теку щем цикле входной импульс будет об зательно подсчитан в последующем цикле вопреки изменению положени начала счета. Врем счета оставл ют з/величенным дл всех последующих циклов измерени , пока окончание счета соответствует наличию импульса входного сигнала. Если из-за изменени входной частоты окончание счета соответствует паузе между входными импульсами , то врем счета уменьшают до заданной величины дл последующих циклов измерени . Врем счета остаетс меньшим до тех пор, пока частота входных импульсов оп ть не изменитс , так, что окончание счета будет соответствовать импульсу входной частоты.The measurement is carried out by counting the number of input pulses per reference time, which is determined by a given number of pulses of the reference oscillator. The beginning of the formation of the counting time corresponds to the arrival of a pulse of the measured frequency and can correspond to any point in the period of the disputed generator. Previously, the counting result remains unchanged if the end of the counting corresponds to the pause between the input pulses, although the position of the beginning of the counting in the reference generator period changes. When the end of the counting in the current measurement corresponds to the leading edge of the last counted input pulse, the situation changes and, when forming the counting in the subsequent measurement cycle, is shifted by one or several periods of the reference oscillator. And the last input pulse calculated in the current cycle will be necessarily calculated in the subsequent cycle contrary to the change in the position of the beginning of the count. The counting time is kept s / significant for all subsequent measurement cycles, until the end of the counting corresponds to the presence of an input signal pulse. If, due to a change in the input frequency, the end of the counting corresponds to a pause between the input pulses, the counting time is reduced to a predetermined value for subsequent measurement cycles. The counting time remains shorter as long as the frequency of the input pulses does not change again, so that the end of the count will correspond to the pulse of the input frequency.

Устройство содержит опорный генератор 1, формирователь 2 времени счета, блок 3 синхронизации , счетчик 4, источник 5 измер емой частоты, выходной регистр 6, блок 7 управлеьш величиной времени счета. Генератор 1 и формирователь 2 времени счетаThe device contains a reference generator 1, a shaper 2 of the counting time, a synchronization block 3, a counter 4, a source 5 of the measured frequency, an output register 6, a block 7 that controls the counting time value. The generator 1 and the driver 2 time accounts

.св заны между собой и с блоком 3 синхронизации , счетчик 4 соединен входами с источником 5 измер емой частоты, блоком 3 синхронизации, а выходом - с выходным. are connected with each other and with the synchronization unit 3, the counter 4 is connected to the source 5 of the measured frequency, the synchronization unit 3, and the output to the output

регистром 6, счетный вход которого соединен с формирователем 2 времени счета, блок 7 управлени величиной времени счета соединен входами с источником 5 измер емой частоты и h-M, (ц-и)-м ( -м выходами формировател 2 времени счета, а выходом - с блоком 3 синхронизации.the register 6, the counting input of which is connected to the counting time generator 2, the counting time value control unit 7 is connected to the source 5 of the measured frequency and hM, (cc) -th (th output of the counting time generator 2, and the output to block 3 synchronization.

Устройство да измерени частоты импульсов работает следующим образом.The device and pulse frequency measurement works as follows.

Генератор 1 работает в автономном режиме . В исходном состо нии по окончании предыдущего цикла измерени результат занесен в оперативную пам ть - выходной регистр 6, счетчик 4 сигналом блока 3 установлен в состо ние нул . Формирователь 2 ннаходитс в состо нии свободного счета импульсов . генератора 1. С приходом очередного , после окончатти предыдущего цикла измерени , входного импульса 5 измер емой частоты блок 3 устанавливает в нулевое состо ние формирователь 2, подает сигнал на счетчик 4 разрещени счета и с небольшим запаздыванием снимает сигнал установки нул со входа R. Поэтому первый входной импульс в счетчик не записьшаетс . Подсчитывают импульсы последующие. Формирователь 2 подсчитывает импульсы генератора 1, начина с третьего, с момента прихода пер . вого входного импульса с источника 5. С подсчетом п -го импульса генератора 1 на выходе п формировател 2 формируетс импульс,, примерно равный по дпительности периоду генератора 1.Generator 1 is offline. In the initial state, at the end of the previous measurement cycle, the result is stored in the operational memory — output register 6, the counter 4 by the signal of unit 3 is set to zero. Shaper 2 is in a state of free pulse counting. Generator 1. With the arrival of the next, after the previous measurement cycle, the input pulse 5 of the measured frequency, block 3 sets the shaper 2 to zero, sends a signal to the counting counter 4, and with a small delay removes the zero setting signal from input R. Therefore, the first the input pulse is not recorded in the counter. Count the next pulses. Shaper 2 counts the pulses of the generator 1, starting with the third, since the arrival of the first. From the calculation of the nth pulse of the generator 1, a pulse, approximately equal in terms of the duration of the generator 1, is formed at the output of the n generator 2.

Если в предыдущем цикле измерени момент окончани времени счета соответствовал паузе между входными импульсами, то импульс с h -го выхода формировател 2 поступает на вход блока 3 и далее на вход счетчика 4, прекраща тем самым счет импульсов счетчиком 4, т.е. момент окончани счета соответствует импульсу сигнала {фиг. 2 b, с ). Под действием импульса на (n-(-l)-M выходе формировател 2 результат измерени переноситс в регистр 6. Далее цикл работы повтор етс (фиг.2d,e,f ,)If, in the previous measurement cycle, the end time of the counting time corresponded to the pause between input pulses, then the pulse from the h-th output of the imaging unit 2 is fed to the input of block 3 and then to the input of counter 4, thereby terminating the counting of pulses by counter 4, i.e. the end of the counting period corresponds to the signal pulse {fig. 2 b, c). Under the action of a pulse on the (n - (- l) -M output of the former 2, the measurement result is transferred to the register 6. Next, the operation cycle is repeated (fig. 2d, e, f,)

Предложенный способ и устройство, его реализующее, повыщают надежность измерени частоты благодар устранению мерцани результата, по сравнению с прототипом требует всего два дополнительных D-триггера, что практически не сказываетс на общей стоимости устройства, особенно при вьшолнении его наоснове большой интегральной схемы (БИС).The proposed method and device that implements it increases the reliability of frequency measurement by eliminating the flicker of the result, compared with the prototype, requires only two additional D-triggers, which practically does not affect the total cost of the device, especially when implementing it on the basis of a large integrated circuit (LSI).

аbut

Ь сB with

dd

еe

/ /

/7/ 7

фиг, 2fig 2

Claims

1. A method of measuring the frequency of pulses by counting the pulses of the measured frequency for a reference time, determined by a given number of pulses of the reference generator, characterized in that, in order to increase reliability, the counting time for the subsequent measurement cycle is changed by changing the value of one or more pulses of the reference generator, when this counting time is increased from a value equal to the reference, if the moment the count ends corresponds to the pulse. sou of the input signal, and reduced to a value equal to the reference, if the moment the count ends corresponds to a pause between pulses of the input signal.

FIG. one

2. A device for measuring the frequency of pulses, comprising, in series, a reference oscillator, a synchronization unit, a counter and an output register, as well as a time generator, the C input of which is connected to the output of the reference generator, and the R input is connected to the second output of the synchronization unit, the third output of which is connected to the second input of the counter, the third input of the latter is connected to the second input of the synchronization unit and the input of the device, characterized in that, in order to increase reliability, a value control unit is introduced into it counting belts, the first input of which is connected to the input of the device, the second, third and fourth inputs are connected respectively to the pth, (n +)) - m and (¢ 1 + 2) -th outputs of the counting time generator, (η + ι) the seventh output of which is connected to the second input of the output register, and the (n + 2) -th output is connected to the third input of the synchronization unit, the fourth input of which is connected to the output of the control unit by the value of the counting time.