SU1386934A1 - Периодомер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электро- и радиоизмерительной техники и может найти применение при исследовании сигналов с быстро измен ющейс  частотой в случае обработки результатов измерений на ЭВМ. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей периодомера. Периодомер содержит последовательно соединенные опорный генератор 1, формирователь 2 импульсов, интегратор 3, аналого-цифровой преобразователь 4 и счетчик 7. Введение регистров 5 и 8 и блока 6 коррекции результата уменьшает погрешность измерени , возникающую из- за неидеальности интегратора 3. 1з.п. ф-лы, 2 ил. с $5 (Л

Description

со

00

О5 СО

113

Изобретение относитс  к электро- и радиоизмерительной технике.

Цель, изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности измерени  нескольких периодов подр д, а также уменьшение погрешности измерени .

На фиг.1 представлена электричес- ,ка  структурна  схема предлагаемого периодомера; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу периодо- мера: диаграммы измер емого сигнала (2а), опорного сигнала (2S ), сигнала на выходе формировател  .импульсов (2В) и интегратора (2-г), а также состо ни  счетчика 7 (24).

Периодомер содержит опорный гене- :ратор 1, формирователь 2 импульсов, 20 интегратор 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, первый регистр 5, блок 6 коррекции результата, счетчик 7 и второй регистр 8. Блок 6 коррек- ции-результата состоит из кодопреоб- 25 разовател  9, первого 10 и второго 11 сумматоров.

Вход устройства соединен через формирователь 2 импульсов с входом сброса счетчика 7, тактовым входом 30 записи второго регистра 8 и входом интегратора 3, выход которого через АЦП 4 подключен к третьему входу блока коррекции результата, а также к

пульса от формировател  2 импульсов счетчик 7 блокируетс , затем резуль тат счета по заднему фронту этого и пульса переноситс  во второй зегист 8, а счетчик 7 сбрасываетс  в исход ное состо ние и начинает вновь считать со следующего импульса опорног генератора 1.

Формирователь 2 импульсов формир ет импульс (фиг.2&), начинающийс  п фронту измер емого сигнала (фиг.2а) и заканчивающийс  по фронту второго импульса опорного генератора 1 (фиг.25), пришедшего после фронта и мер емого сигнала. Длительность импульса Тц, сформированного в начале К-го периода, удовлетвор ет неравен

ству Т„ i TK

i 2Т(,, Величина Т в интеграторе 3 преобразуетс  в уровень напр жени , пропорциональный отношению Tj,/ М, который после оцифров в АЦП 4 по приходу фронта импульса дополнительного выхода счетчика 7 за

информационному входу регистра 5, вы-35 писываетс  в первый регистр 5. Этот

импульс сбрасывает также интегратор 3 в исходное состо ние.

Ход которого соединен с вторым входом блока 6 коррекции результата. Выход опорного генератора .1 подключен к Второму входу формировател  2 импуль- Сов и к счетному входу счетчика 7, информационные выходы которого через второй регистр В соединены с первым входом блока 6 коррекции результата,, Дополнительный выход счетчика 7  вл -

импульс сбрасывает также интегратор 3 в исходное состо ние.

Так как вьтолн етс  равенство Т,.,

л Ц

то поправка к грубому

Р,Т,+Т,-Т,,,,

40

результату измерени  Ту получаетс  в устройстве после окончани  импульса Тц., путем вычитани  его длительности , преобразованной в интеграторе 3 и АЦП 4 в число М, из числа М, за (gTCK первым выходом устройства и под- 45 писанного в первом регистре 5. Операци  внесени  поправки осуществл етс  в блоке 6 коррекции результата, выключен к входу сброса интегратора 3 и тактовому входу записи первого регистра 5. Первый вход блока 6 коррекции результата подключен к первому 15ХОДУ сумматора 1 1 , выход которого  вл етс  вторым выходом устройства. 5торой и третий входы блока 6 коррек- -ИИИ результата подключены соответственно к первому входу первого сумматора 10 и входу кодопреобразовател  9, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 10, выход которого подключен к второму входу торого сумматора 11.

Периодомер р ботае г следующим образом ,

Грубо период измер етс  с помощью счетчика 7, считающего импульсы с периодом Тр от опорного генератора 1 (фиг. 26) в течение измер емого периода Tj( (фиг.2а). Результат счета во врем  К-го периода Т равен целому числу Р. В начале следующего К+1-го периода Т по переднему фронту импульса от формировател  2 импульсов счетчик 7 блокируетс , затем результат счета по заднему фронту этого импульса переноситс  во второй зегистр 8, а счетчик 7 сбрасываетс  в исходное состо ние и начинает вновь считать со следующего импульса опорного генератора 1.

Формирователь 2 импульсов формирует импульс (фиг.2&), начинающийс  по фронту измер емого сигнала (фиг.2а) и заканчивающийс  по фронту второго импульса опорного генератора 1 (фиг.25), пришедшего после фронта измер емого сигнала. Длительность импульса Тц, сформированного в начале К-го периода, удовлетвор ет неравенству Т„ i TK

i 2Т(,, Величина Т в интеграторе 3 преобразуетс  в уровень напр жени , пропорциональный отношению Tj,/ М, который после оцифровки в АЦП 4 по приходу фронта импульса с дополнительного выхода счетчика 7 записываетс  в первый регистр 5. Этот

импульс сбрасывает также интегратор 3 в исходное состо ние.

Так как вьтолн етс  равенство Т,.,

л Ц

то поправка к грубому

Р,Т,+Т,-Т,,,,

числ ющем. Р

хк

по формуле

0

5

Р,, Р, + (М,-М,„)--2-, где и - количество разр дов АЦП 4, уменьшенное на единицу.

Вычисление разности М,-М, происходит в первом сумматоре 10 после преобразовани  величины MK+( в допол- нительньш код в кодо.преобразователе 9. Нормировка разности N|(. , осуществл етс  тем, что старший разр д кода NK, поступающий на первые входы второго сумматора 11, принимаетс  соответствующим младшему разр ду кода Р, поступающему на второй вход этого же сумматора.

Число Р , соотношений Т

не завис щее от фазовых ( и Тд,  вл етс  результатом измерени . Оно устанавливаетс  на выходе устройства после окончани  импульса Т|, через врем , равное сумме задержек в АЦП 4 и блоке 6 кор рекции результата, после чего на дополнительном выходе счетчика 7 по вл етс  импульс сопровождени  ( вл ющийс  одновременно импульсом записи в первый регистр 5 и сброса интегратора 3). Интегратор 3 оказываетс  подготовленным к преобразованию сле

регистре 5 оказываетс 

а в первом записанным

к 4-1

Так как в это врем  счет

числом М

чик 7 производит грубое измерение периода , , то это означает, что устройство позвол ет измер ть все педы Т п

Счетчик

риоды То подр д

,,

7 должен иметь емкость

возможность блокировки счета и сброса в исходное состо ние. Исходное состо ние счефчика 7 в пери- одрмере должно быть равно двум, так

у

2Q

386934

входом формировател  импульсов, интегратор , выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразовател , и счетчик, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и уменьшени  погрешности измерени , в него введены первый и второй регистры , а также блок коррекции результата , причем вход устройства через формирователь импульсов подключен к

входу интегратора, тактовому входу записи второго регистра и входу сброса сч ётчика, дополнительный выход которого  вл етс  первым выходом устройства и соединен с тактовым входом записи первого регистра и с входом сброса интегратора, причем выход аналого-цифрового преобразовател  подключен к третьему входу блока коррекции результата и к информационному входу первого регистра, выход которого соединен с вторым входам блока коррекции результата, выход которого  вл етс  вторым выходом устройства, причем выход опорного генератора соединен со счетным входом счетчика, выход которого через второй регистр

15

25

как счетчик 7 импульсом от формирова- п подключен к первому входу блока кор- тел  2 импульсов блокируетс  на 2Т,7

рекции результата.

в каждом цикле измерени . Сигнал на дополнительном выходе счетчика 7 может быть получен путем опознавани  с помощью комбинационной схемы какого- либо его промежуточного состо ни  . Целесообразно выбрать минимальным из отвечающих условию

-2) Т Т-,, где Т,

ъ

задержки в АЦП

результата.

(Рпр- - суммарное врем 

блоке 6 коррекции

Claims (2)

1. Периодомер, содержащий опорный генератор, выход которого соединен с

подключен к первому входу блока кор-

рекции результата.

2. Периодомер по п.1, отличающийс  Тем, что блок коррекции результата содержит кодопреобразователь , первый и второй сумматоры , причем первые входы второго и первого сумматоров, а также вход кодопреобразовател   вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим входами блока коррекции результата,, причем выход кодопреобразовател  подключен к второму входу первого сумматора, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого  вл етс  выходом блока коррекции ре--- зультата.