SU1347032A1

SU1347032A1 - Способ измерени отклонений частоты от номинального значени и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1347032A1
Application number: SU864051099A
Authority: SU
Inventors: Владимир Елисеевич Ионенко; Анатолий Алексеевич Костецкий; Вячеслав Акимович Рудик; Людмила Стефановна Пасечник
Original assignee: Предприятие П/Я В-8117
Priority date: 1986-04-07
Filing date: 1986-04-07
Publication date: 1987-10-23

Abstract

Изобретение может быть использовано В системах автоматизированного контрол и позвол ет упростить и расширить диапазон измер емых частот устройства. Устройство, реализующее способ, содержит формирователь 1 им- пульсов, блок 2 управлени , выходной регистр 3, счетчик (С) 4, регистр 5 хранени кода вычета и ключ. Разр д- ность С 4 выбирают таким образом, чтобы его объем был больше, чем произведение максимально возможного диапазона отклонений измер емых частот от номинальных значений длительности измерительного интервала. Подсчет числа периодов измер емой частоты в измерительном интервале осуществл ют возрастающим итогом по модулю числа, равного объему С 4, с начального значени . Последнее равно отрицательному вычету из произведени значени номинальной частоты и длительности измерительного интервала по йодулю числа, равного объему С 4. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. i (Л С t

Description

1

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в системах автоматизированного контрол , измерени доппле- ровского смещени частоты,, демодул ции частотноманипулированных сигналов ,

Цель изобретени - упрЬщение и расширение диапазона измер емых час- тот.

На фиг.1 представлена структурна схема предлагаемого устройства, реализующего способ} на фиг,2 - по снени к работе устройства; на фиг.З структурна схема блока управлени ,

Способ основан на определении максимально возможного диапазона отклонени измер емых частот от номинальных значений, выборе разр дности счетчика такой, что его объем больше, чем произведение максимально возможного диапазона отклонений измер емых частот от номинальных значений и длительности измер ительного интервала, подсчете числа периодов измер емой частоты в измерительном интервале возрастающим итогом по модулю числа, равного объему счетчикаj, с начального значени , равного отрицательному вычету от произведени значени номинальной частоты и длительности измерительного интервала по модулю числа, равного объему счетчика .

Устройство, реализующее способ содержит фop шpoвaтeль 1 импульсов, блок 2 управлени , выходной регистр 3, счетчик 4, регистр 5 хранени кода вычета и ключ 6, Вход 7 и выход 8 вл ютс соответственно входом и выходом устройства, а входы 9 и 10 -- входами ввода и управлени записью кода вычета номинальной частоты. Выход формировател 1 импульсов через ключ 6 подключен к счетному входу счетчика 4, Информационные выходы регистра 5 хранени кода вычета соединены с информационными входами счетчика 4, информационные выходы которого подключены к информационным входам выходного регистра 3. Первый выход блока 2 управлени соединен с входом управлени записью информации выходного регистра 3, второй выход с управл ющим входом ключа 6, а третий выход - с входом установки в начальное состо ние счетчика 4.

-

3470322

Устройство работает следующим образом .

Формирователь 1 импульсов из входного потока импульсов частоты F с

номинальным значением Г„; .формирует пр моугольные импульсы, амплитуда и длительность фронтов которых обеспечивает нормальную работу устройства . Сформированные импульсы поступают на вход ключа 6, на управл ющий вход которого из блока 2 управлени подаетс измерительный строб 11, длительностью Т Подсчет числа

импульсов (периодов) измер емой частоты , поступающих на счетньй вход бчетчика 4 из формировател I импульсов через ключ 6 в течение измерительного строба, производитс по модулю числа, равного объему счетчика N, разр дность п которого выбрана такой, что его объем N больше, чем произведение априорно известного максимально возможного диапазона отклонени измер емых частот iF от номинальных значений и длительности измерительного строба Т „

N .кс .зг.. (1) При этом счет импульсов ведетс

возрастающим итогом с начального значени К. вычету от

..-,, равного отрицательному произведени значени номинальной частоты F. и длительности измерительного строба Т по модулю 25 числа, равного объему счетчика N

К, , Т,„„

,

- ИЗ Nr

N

где а - вычет числа а по модулю .

b (остаток от делени

0числа а на ь),

Начальное значение К. , соответствующее i-му значению номинальной частоты р через вход 9 ввода номинального значени частоты при подаче на

5 вход 10 сигнала записи кода вычета предварительно записываетс в регистр 5 хранени кода вычета„ Перед началом очередного измерительного строба по команде с блока 2 управлени зна0 чени К,- переписываютс в счетчик 4. По окончании измерительного строба после многократных переполнений содержимое счетчика равно числу М

55

М K,+(F, +4F, ) ,„ „

-/V. P Ч-1.ХТГ

H}M N H,

TH,n..

,, (3) где iF- - отклонение частоты F от номинального значени F,...

Если выполн етс условие (1), выражение (3) можно записать .-т„

-др--т

можно

., .

(

ИЭМ N при

изм I

N-uF. , Из выражени

ПРИ

дР. О, лР. О

()

(4) видно, что М прорегистр 3 и выдаетс на выход 8 устройства .

Блок 2 управлени может быть выполнен по схеме, представленной на фиг.З, и состоит из генератора 2,1 меандра с периодом следовани импульсов , в два раза большим, чем длительность измерительного строба, элемента 2,2 задержки, величина задержки которого больше чем врем распространени переноса в счетчике и меньше, чем половина периода следовани импульсов генератора 2,1 меанд- нением измер емых частот от номиналь- ...,,, „,, о о

15 ра, и логического элемента ИЛИ-НЕ 2,3.

порционально отклонению частоты aF . и представлено в дополнительном коде, i Знак отклонени определ етс по границе между отрицательными и положительными отклонени ми дЕ., котора задаетс максимально возможным отклоных значений в сторону их увеличени ДР ц„. или уменьшени д На фиг, 2 представлена числова одь, на которой буквой А отмечена граница поло- .жительных отклонений лР; , а буквой В - отрицательных дл случаев

а) и В N/2;

б) и В N/2; в А N/2 и Б N/2 Величины А и В равны:

20

25

Блок 2 управлени работает следующим образом.

При низких у ровн х выходных сигналов генератора 2.1 и элемента 2.2 задержки на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 2,3 формируетс сигнал 12 записи кода вычета в счетчик 4, Высоким уровнем сигнала генератора снимаетс сигнал 12 записи кода вычета в счетчик 4 и формируетс измерительный строб 11. По заднему фронту выходного сигнала 13 элемента 2-. 2 задержки содержимое счетчика 4 запи - сываетс в выходной регистр 3, а его низким уровнем формируетс сигнал 12 записи кода вычета в счетчик 4, Далее указсшньй процесс периодически повтор етс .

.M, T, этом дР

MQKC

..+

макс.

U.F

Т

Положительные отклонени лР лежат между точками О и А, а отрицательные - между точками В и N. Диапазон чисел между точками Аи В не используетс , : поэтому разр дность счетчика п должна быть равна наименьшему числу, при котором вьшолн ет- с условие (1),

Из анализа фиг,2 видао, что при А N/2 и В N/2 (5) граница между отрицательными и поло- жительньми отклонени ми определ етс наиболее просто: если старший разр д счетчика 4 равен С, отклонение частоты положительное, если 1, отклонение частоты отрицательное. Поэтому старший разр д счетчика используетс как знаковый, Вьшолнение услови (5) упрощает процедуру определени знака отклонени частоты и не ограничивает области применени устройства, так как на практике обычно , и поэтому вьшолнение услови (1) автоматически ведет к выполнению услови (5),

По окончании очередного измерительного строба содержимое счетчика 4 (знак в старшем разр де и дополни- тельньй код величины отклонени частоты от номинального значени в младших разр дах) по команде с блока 2 управлени записываетс в выходной

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство можно использовать дл измерени отклонени частоты от номинального значени , величина которого ограничиваетс только быстродействием счетчика 4 (его младших разр дов) и не вли ет на врем распространени переноса в счетчике 4, что дает возможность использовать в старших разр дах счетчика 4 элементы с меньшим быстродействием и потреблением . Разр дность счетчика зависит только от максимально возможного диапазона отклонени измер емых частот от номинального значени , но не от самого номинального значени . Кроме того, устройство легко перестроить на измерение отклонени произвольной частоты. Дл этого доста- точно записать в регистр 5 код вычета номинального значени измер емой частоты,

Claims

1. Способ измерени отклонений частоты от номинального значени , оскованный на подсчете числа периодов измер емой частоты в измерительном интервале по модулю числа, отличающийс тем, что, с целью его упрощени и расширени диапазона измер емых частот, задают максимально возможный диапазон отклонени измер емых частот от номинальных значений выбирают разр дность счетчика так, чтобы его объем был больше чем произведение максимально возможного диапазона отклонени измер емых частот от номинальных значений и длительности измерительного интервала, а подсчет импульсов производ т возрастающим итогом по модулю числа, равного объему счетчика, с начального значени , равного отрицательному вычету от произведени значени номинальной частоты и длительности измерительного интервала по модулю чиЬла, равного объему счетчика.

2. Устройство дл измерени отклонений частоты от номинального зна- чени , содержащее формирователь им

AFi 0

пульсов, вход которого . вл етс входом устройства, блок управлени , последовательно соединенные счетчик и выходной регистр, выход которого вл етс выходом устройства, при этом вход управлени записью информа™ ции выходного регистра подключен к выходу блока управлени , отличающеес тем, что, с целью упрощени и расширени диапазона измер емых частот, в него введены ключ и регистр хранени кода вьшета информационный вход и вход управлени записью информации которого вл ютс входами ввода и управлени записью кода вычета номинальной частоты соответственно, а вькод соединен с введенным в счетчик информационным входом, причем выход формировател импульсов через ключ подключен к счетному входу счетчика, второй выход блока управлени соединен с управл ющим входом ключа, а третий выход - с входом установки в начальное состо ние счетчика.

df t G

ФигЗ