SU1388815A1 - Low-frequency output pickup signal meter - Google Patents
Low-frequency output pickup signal meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1388815A1 SU1388815A1 SU864086988A SU4086988A SU1388815A1 SU 1388815 A1 SU1388815 A1 SU 1388815A1 SU 864086988 A SU864086988 A SU 864086988A SU 4086988 A SU4086988 A SU 4086988A SU 1388815 A1 SU1388815 A1 SU 1388815A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- key
- generator
- low
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
Изобрет ение может быть использовано дл измерени различных электрических и неэлектрических величин. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства. Измеритель содержит генератор (Г) 2 эталонньк импульсов, формирователь (Ф) 3 импульсов, ключи (к) 4 и 5, элемент ИЛИ 6 и управл емый Г 16. В устройство введены К 7, 12 и 15, пеThe invention can be used to measure various electrical and non-electrical quantities. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device. The meter contains a generator (G) 2 standard pulses, a driver (F) 3 pulses, keys (c) 4 and 5, an element OR 6 and controlled G 16. The device is entered into K 7, 12 and 15, ne
Description
ресчетна схема Я с регулируемым коэффициентом пересчета, триггер 9, фильтр 1П низких частот, Ф 11 управл ющего сигнапа, аналоговый сумматор 13, Ф 14 сигнала коррекции, схема 17 отображени информации и синхронизатор 18. повыгаени точности измерений управл емый Г 16 периодически подстраиваетс по Г 2 эталонных импульсов. Дл этого в корректирую:- щем такте работы устройства К 5 и 12 размыкаютс , а К 4 и 15 замыкаютс . При этом в замкнутый контур автоматического регулировани .включаетс Rescale I circuit with adjustable scaling factor, trigger 9, low pass 1P filter, F 11 control signal, analog adder 13, F 14 correction signal, information display circuit 17 and synchronizer 18. The measurement precision can be controlled by Г 2 reference pulses. To do this, in a corrective way: - the operation cycle of the device K 5 and 12 is opened, and K 4 and 15 are closed. In this case, the closed loop automatic control. Includes
Г 2 эталонных импульсов. Если при этом частота импульсов управл емого Г 16 отключаетс от калибровочного значени , Ф 14 сигнапа коррекции вырабатывает и запоминает напр жение V, которое, воздейству на управл е- мь1й Г 16, возвращает его частоту- к калибровочному значению. Измерительный такт работы устройства происходит при участии корректирующего напр жени ц, воздействующего на управл емый Г. 16. В результате управление частотой управл емого Г 16 осу1дествл - е гс суммарным напр жением. 2 ил.G 2 reference pulses. If the frequency of the pulses of the controlled G 16 is disconnected from the calibration value, F 14 of the correction signal generates and stores the voltage V, which, acting on the control G 16, returns its frequency to the calibration value. The measuring cycle of the device operation takes place with the participation of a correction voltage, acting on the controlled HG. 16. As a result, the frequency of the controlled G 16 is controlled by the total voltage. 2 Il.
1one
Изобрете ше относитс к измерительной технике и может использоватьс дл измерени различных электрических и неэлектрических величин, преоб- разуемых датчиком в электрические сигналы низкой частоты.The invention relates more to measurement technology and can be used to measure various electrical and non-electrical quantities converted by the sensor into low frequency electrical signals.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерени частоты и расширение функциональных возможностей, The aim of the invention is to improve the accuracy of frequency measurement and the expansion of functionality,
На фиг. 1 представлена функциональна схема предлагаемого устройства;; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed device ;; in fig. 2 - time diagrams that show his work.
Устройство содержит информационную Щину 1, генератор 2 эталонных импульсов, формирователь 3 импульсов , первый и второй ключи 4 и 5, элемент ИЛИ 6, третий ключ 7, пере- счетную схему 8 с регулируемым коэффициентом пересчета, триггер 9, фильтр 10 низких частот, формирователь 11 управл ющего сигнала, четвертый ключ 12, аналоговый сумматор 13, формирователь 14 сигнала коррекции , п тый ключ 15, управл емый генератор 16, схему 17 отображени информации , синхронизатор 18.The device contains an Information Board 1, a generator 2 reference pulses, a shaper 3 pulses, the first and second keys 4 and 5, the element OR 6, the third key 7, the counting circuit 8 with an adjustable conversion factor, trigger 9, the low-pass filter 10, the driver 11 of the control signal, the fourth key 12, the analog adder 13, the correction signal generator 14, the fifth key 15, the controlled oscillator 16, the information display circuit 17, the synchronizer 18.
Информационна шина 1 соединена с входом формировател 3 импульсов. Генератор 2 эталонных: сигналов соединен с входом первого ключа 4, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 6, второй вход которого соединен с выходом второго клю- ча 5, вход которого соединен с выходом формировател 3 импульсов. ВыходThe information bus 1 is connected to the input of the imaging unit 3 pulses. Reference generator 2: signals are connected to the input of the first key 4, the output of which is connected to the first input of the element OR 6, the second input of which is connected to the output of the second key 5, the input of which is connected to the output of the driver 3. Output
5five
оabout
2« 2 "
35 35
30thirty
управл емого генератора 16 импульсов подключен к входу третьего ключа 7, управл ющий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 6, а выход - с входом пересчетной схемы 8 с регулируемым коэффициентом пересчета. Вход установки триггера 9 соединен с выходом пересчетной схемы 8 с регулируемым коэффициентом пересчета, а вход сброса - с выходом элемента ИЛИ 6. Выход триггера 9 соединен с входом фильтра 10 низких частот, выход которого соединен- с входом формировател 11 управл ющего сигнала. Вход четвертого ключа 12 соединен с выходом формировател 11 управл ющего сигнала , а выход - с первым входом аналогового сумматора 13. Управл ющий вход управл емого генератора 16 соединен с выходом аналогового сумматора 13. Вход п того ключа 15 соединен с выходом фильтра 10 низких частот , а выход - с входом формировател 14 сигнала коррекции, выход которого соединен и вторым входом аналогового сумматора 13. Выход управл емого генератора 16 соединен с входом схемы 17 отображени информации. Первый выход синхронизатора 18 соединен с управл ющими входами первого и п того ключей 4 и 15, второй выход синхронизатора 18 соединен с управл ющим входом второго и четвертого ключей 5 и 12.the controlled generator of 16 pulses is connected to the input of the third key 7, the control input of which is connected to the output of the element OR 6, and the output to the input of the scaling circuit 8 with an adjustable conversion factor. The trigger setup input 9 is connected to the output of a scaling circuit 8 with an adjustable conversion factor, and the reset input is connected to the output of the OR element 6. The trigger output 9 is connected to the low-pass filter 10 input, the output of which is connected to the control signal generator 11. The input of the fourth key 12 is connected to the output of the control signal generator 11, and the output is connected to the first input of the analog adder 13. The control input of the controlled generator 16 is connected to the output of the analog adder 13. The input of the fifth key 15 is connected to the output of the low-pass filter 10, and the output is connected to the input of the correction signal generator 14, the output of which is connected to the second input of the analog adder 13. The output of the controlled generator 16 is connected to the input of the information display circuit 17. The first output of the synchronizer 18 is connected to the control inputs of the first and fifth keys 4 and 15, the second output of the synchronizer 18 is connected to the control input of the second and fourth keys 5 and 12.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Пусть частота колебаний f, на вы- оде датчика с низкочастотным выходом св зана с контролируемой физической величиной X зависимостьюLet the oscillation frequency f, at the low-frequency output sensor, be associated with a controlled physical quantity X according to
1one
f ах.f ah.
(1)(one)
где а - коэффициент пропорциональности .where a is the coefficient of proportionality.
В- св зи с тем, что f - низка частота, ее измерение обычным путем подсчета числа периодов за выбранный интервал измерени нецелесообразно , поскольку дл получени удовлет- ворительной точности измерительный интервал должен быть очень большим.Because f is a low frequency, measuring it in the usual way by counting the number of periods for a selected measurement interval is impractical, since the measuring interval must be very large in order to obtain satisfactory accuracy.
Если же измерение частоты f производить путем подсчета числа им- пульСов генератора вспомогательной частоты за интервал измерени , равньй периоду неизвестной частоты Т, то это число N будет равноIf, however, the measurement of the frequency f is performed by counting the number of pulses of the auxiliary frequency generator during the measurement interval, the equal period of the unknown frequency T, then this number N will be equal to
тt
X X
ТГ Tg
ВAT
1one
1one
fxT,fxT,
где Tg - период следовани импульсов вспомогательной частоты . Полученное число N нелинейно зависит от измер емой физической величины X и не может быть использовано дл пр моотсчетной цифровой индикации .where Tg is the period of the following auxiliary frequency pulses. The obtained number N non-linearly depends on the measured physical quantity X and cannot be used for direct digital display.
Дл устранени этого недостатка зафиксируем число N N на некотором выбранном уровне, а вспомогательную частоту fg сделаем переменной и будем ее измен ть так, чтобы при любом неизвестном периоде Т выполн лось условиеTo eliminate this drawback, we fix the number N N at some chosen level, and make the auxiliary frequency fg variable and change it so that for any unknown period T the condition
N cons-t. (3) N cons-t. (3)
Дл переменного периода Т введем обозначение Тщ. (период следовани импульс.ов перестраиваемого генератора ) , а дл переменной вспомогательной частоты - .For a variable period T, we introduce the notation Tsch. (the period of the following pulses of the tunable generator), and for a variable auxiliary frequency -.
Из соотношени (3) с учетом новых обозначений следуетFrom the relation (3), taking into account the new designations, it follows
т --it - i
-n.r -n.r
(4) 55(4) 55
илиor
„., -i- Nf,, (5)„., -I- Nf ,, (5)
15 15
20 й 20 th
2525
30 . 35thirty . 35
4545
5050
5555
Из соотношени (5) следует, что при выполнении услови (3) между частотой перестраиваемого генератора „ и измер емой частотой f существует линейна зависимость с коэффициентом пропорциональности N. Это позвол ет, во-первых, использу частоту f п.р , осуществл ть пр мосчет- ные измерени неизвестной частоты во-вторых, измен N, можно измен ть единицы измерени физической величины X или, использу один и тот же измеритель, производить измерени различных физических величин в. удобных единицах измерени ..From relation (5) it follows that when condition (3) is fulfilled, between the frequency of the tunable oscillator and the measured frequency f there is a linear relationship with the proportionality coefficient N. This allows, firstly, using the frequency f p. Secondly, measurements of an unknown frequency; secondly, by changing N, it is possible to change the units of measurement of the physical quantity X or, using the same meter, measure various physical quantities. convenient units ..
Устройство работает в два такта (первый такт измерительный, а второй - корректирующий).The device operates in two cycles (the first measuring cycle, and the second - corrective).
В измерительном такте колебани с датчика подаютс на информационную шину 1 (фиг, 1). Формирователь 3 импульсов из входных колебаний (фиг, 2а) формирует пр моугольные импульсы (фиг. 2б),длительностью, равной или кратной полупериоду измер емой частоты . Эти импульсы через второй ключ 5, на управл ющий вход которого подан разрешающий сигнал с синхронизатора 18, поступают на схему ИЛИ 6 и. далее на управл ющий вход третьего ключа 7. Третий ключ 7 замыкаетс , и импульсы (фиг. 2в) с управл емого генератора 16 поступают на пересчетную схему 8 с регулируемым коэффициентом пересчета, имеющую коэффициент пересчета N. После поступлени на ее вход N импульсов на выходе по вл етс импульс , устанавливающий триггер 9 в единичное состо ние (фиг. 2г). По срезу импульсов формировател 3 импульсов (фиг. 26) триггер 9 возвращаетс в исходное состо ние.In the measurement cycle, oscillations from the sensor are fed to information bus 1 (FIG. 1). A shaper of 3 pulses from input oscillations (Fig. 2a) generates square pulses (Fig. 2b) of a duration equal to or a multiple of the half-period of the measured frequency. These pulses through the second key 5, to the control input of which the enabling signal is fed from the synchronizer 18, arrive at the circuit OR 6 and. The third key 7 is closed and the pulses (Fig. 2c) from the controlled generator 16 are fed to a scaling circuit 8 with an adjustable scaling factor, having a scaling factor N. After receiving at its input N pulses at the output an impulse appears, setting trigger 9 into one state (fig. 2d). By cutting the pulses of the pulse generator 3 (Fig. 26), the trigger 9 returns to the initial state.
На фиг. 2 изображен случай, когда условие (3) не выполн етс : длительность измерительного интервала больше, чем врем , за которое с управл емого генератора 16 пройдет N периодов частоты f. , т.е. Nf,.FIG. Figure 2 shows the case when condition (3) is not fulfilled: the duration of the measurement interval is longer than the time during which N periods of frequency f will pass from the controlled oscillator 16. i.e. Nf ,.
Возникновение периодической последовательности импульсов на выходе триггера 9 приводит к тому, что на выходе фильтра 10 низких частот, пропускающего посто нную составл ющую импульсного напр жени возникает управл ющее напр жение. Это напр жение формирователем 11 управл ющего сигнала преобразуетс в управл ющий сигнал и,, (фиг, 2д), который через чет- вертйи ключ 12 и ан шоговый сумматор 13 поступает на управл ющий вход управл емого генератора 16. Частота последнего измен етс до тех пор, пока не будет вьтолнено условие (5)j; в рассматриваемом примере частота управл емого генератора 16 понижает- с , а длительность импульсов на выходе триггера 9 уменьшаетс и приближаетс к номинальному значению (на фиг 2г заштриховано). Номинальной длительности импульсов соответствует номинальное управл ющее напр жение на входе формировател 11 управл ющего сигнала. Если же нарушение услови (5) происходит в другом направлении (f „ ), то уменьшаетс длительность импульсов на выходе триггера 9 по сравнению с ном:инальной (заштрихованной на фиг, 2г), Это приводит к уменьшению посто нной составл ющей напр жени на вьжоде фильтра 10 низких частот и,к изменению знака напр жени на выходе формировател 11 управл ющего сигнала„ Под действием этого напр жени частота следовани импульсов управл емого генератора 16 повышаетс , что приводит снова к выполнению услови (5)„The occurrence of a periodic sequence of pulses at the output of the trigger 9 causes the control voltage to be output at the output of the low-frequency filter 10, which transmits the DC component of the pulsed voltage. This voltage by the control signal generator 11 is converted into a control signal and, (FIG. 2d), which through the fourth switch 12 and the analogue adder 13 goes to the control input of the controlled generator 16. The frequency of the latter changes to those until condition (5) j is satisfied; in this example, the frequency of the controlled oscillator 16 decreases with, and the duration of the pulses at the output of the trigger 9 decreases and approaches the nominal value (shaded in Fig. 2d). The nominal pulse duration corresponds to the nominal control voltage at the input of the driver 11 of the control signal. If the violation of condition (5) occurs in a different direction (fn), then the duration of the pulses at the output of the flip-flop 9 decreases as compared to the nominal one (shaded in fig. 2d). This leads to a decrease in the voltage component the low-pass filter 10 and, to a change in the voltage sign at the output of the driver 11 of the control signal "Under the action of this voltage, the pulse frequency of the controlled generator 16 rises, which again leads to the fulfillment of the condition (5)"
В установившемс режиме (режиме удержани ) управл емьй генератор 16, включенный в замкнутый контур автоматического регулировани , автоматически отслеживает измер емую частоту . Импульсы с вых:ода управл емого генератора 16 поступ:ают на схему отображени информации, где контролируема физическа величина х, отображаетс в выбранных единицах измерени .In the steady state (hold mode), the control generator 16, included in the closed loop of automatic control, automatically tracks the measured frequency. Pulses from the output: the code of the controlled oscillator 16: act on the information display circuit, where the physical quantity x is controlled, is displayed in the selected units of measure.
При необходимости изменени единицIf necessary, change the units
измерени или при переходе к измерению другой физической величины измен етс коэффициент пересчета пересчетной схемы 8 с регулируемтэМ коэффициентом пересчета. На фиг, 1 этоmeasurement or in the transition to the measurement of another physical quantity changes the conversion factor of the recalculation circuit 8 with the adjustment of the conversion factor. In fig 1 this
показано условно как переключение единичного входа триггера 9 на друго выход пересчетной схемы 8 с регулируемым коэффищ1ентом пересчета,It is shown conditionally as switching of a single input of the trigger 9 to another output of the recalculation circuit 8 with an adjustable conversion factor,
Дл повышени точности измеренизй управл емый генератор 16 периодичес- ки подстраиваетс по генератору 2 эталонных импульсов. Дл этого в корректирующем такте работы устрой 0 5 О To improve the accuracy of measurements, the controlled oscillator 16 is periodically adjusted by the generator 2 reference pulses. To do this, in the corrective tact of the device 0 5 O
5five
п P
5five
00
5 five
ства второй и четвертый ключи 5 и 12 размыкаютс , а первый и п тый-ключи 4 и 15 замыкаютс . При этом в замкнутый контур автоматического регулировани включаетс генератор 2 эталонных ш тульсов. Если при этом частота импульсов управл емого генератора 16 отличаетс от калибровочного значени , формирователь 14 сигнала коррекции вырабатьгеает и запоминает напр жение UK (фиг. 2д), которое, воздейству через аналоговый сумматор 13 на згправл емый генератор 16, возвращает его частоту к калибровочному значению.The second and fourth keys 5 and 12 open, and the first and fifth keys 4 and 15 close. In this case, the generator of 2 reference pulses is turned on in the closed loop of automatic regulation. If the frequency of the pulses of the controlled oscillator 16 is different from the calibration value, the correction signal generator 14 generates and remembers the voltage UK (Fig. 2e), which, through an analog adder 13 on the controlled oscillator 16, returns its frequency to the calibration value.
Последующий измерительный такт работы устройства происходит лри участии корректирующего напр жени 11,, которое продолжает возд.йствовать на управл емьй генератор 16 через аналоговый сумматор 13. В результате в измерительном такте управление частотой генератора 16 осуществл етс суммарным напр жением U (фиг. 2д),The subsequent measuring cycle of the device operation takes place with the participation of the correction voltage 11, which continues to affect the control generator 16 through an analog adder 13. As a result, the frequency of the generator 16 is controlled by the total voltage U in the measurement cycle (Fig. 2e),
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864086988A SU1388815A1 (en) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | Low-frequency output pickup signal meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864086988A SU1388815A1 (en) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | Low-frequency output pickup signal meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1388815A1 true SU1388815A1 (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=21244987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864086988A SU1388815A1 (en) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | Low-frequency output pickup signal meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1388815A1 (en) |
-
1986
- 1986-05-26 SU SU864086988A patent/SU1388815A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Г 748217, кл. G 01 R 23/10, 1980. Авторское свидетельство СССР -№ 304515, кл. G 01 R 23/10, 1971. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB2104690A (en) | Electronic timepiece having a quartz crystal oscillator circuit | |
US4613950A (en) | Self-calibrating time interval meter | |
JPS62261963A (en) | Pseudo-random equivalent time sampling device | |
US4118698A (en) | Analog-to-digital converter recalibration method and apparatus | |
SU1388815A1 (en) | Low-frequency output pickup signal meter | |
EP0607711B1 (en) | Electricity meter with variable gain and with sigma-delta converter | |
US4779248A (en) | Electronic timepiece | |
JPS62185174A (en) | Electronic type watthour meter | |
SU1597559A1 (en) | Apparatus for measuring total consumption of liquids and gases | |
SU924601A1 (en) | Low-frequency digital frequency meter | |
SU1203713A2 (en) | Device for automatic calibration | |
SU1654657A1 (en) | Device for measurement errors correction | |
US4980545A (en) | Photometric circuit | |
SU1026068A1 (en) | Device for measuring ratio of two voltages | |
SU1397749A1 (en) | Digital thermometer | |
SU706818A1 (en) | Time interval meter | |
SU1102035A1 (en) | Analog-to-digital converter with intermediate voltage-to-frequency conversion | |
SU788026A1 (en) | Digital phase meter for measuring phase shift mean value | |
SU1420547A1 (en) | Digital phase meter | |
SU1483410A1 (en) | Device for monitoring inverter gain factor | |
SU788055A1 (en) | Device for measuring characteristics of logic elements | |
SU269633A1 (en) | DIGITAL CURRENT MEASURING DEVICE | |
SU894590A1 (en) | Analogue tachometer generator | |
SU1390516A1 (en) | Digital temperature meter | |
SU1150584A2 (en) | Device for measuring radio receiver real sensitivity |