SU1594483A1 - Способ измерени частоты следовани импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью  вл етс  повышение точности измерени . Цель достигаетс  тем, что сдвиг интервалов времени заданной длительности задают равным периоду следовани  импульсов измер емой частоты, в течение каждого интервала времени заданной длительности формируют в виде цифрового кода значение весовой функции, симметричной относительно середины интервалов времени заданной длительности, значени  кодовых последовательностей получают путем суммировани  кодов текущих значений весовой функции каждого сдвинутого интервала времени заданной длительности по импульсам тактовой частоты, суммирование полученных кодовых последовательностей осуществл ют в течение фиксированного интервала времени измерени  по импульсам тактовой частоты, а полученную сумму регистрируют как результат измерени . Способ осуществл етс  также путем формировани  *98N интервалов времени заданной длительности, сдвинутых относительно друг друга, формировани  фиксированного интервала времени измерени  и суммировани  значений кодовых последовательностей в течение фиксированного интервала времени измерени . 3 ил.

Description

00

со

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении частоты следовани  импульсов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .

Сущность способа заключаетс  в измерении частоты следовани  импульсов путем формировани  п временных интервалов заданной длительности.

сдвинутых относительно друг друга, формировании им}1ульсов опорной частоты , формировани  фиксированного нн- . тервала времени измерени  и сумми- .ровани  значени  кодовых последовательностей в течение фиксированного интервала времени измерени , а сдвиг интервалов времени заданной длительности выбираетс  равным периоду следовани  импульсов измер емой частоты , причем в течение каждого интервала времени заданной длительности формируют в виде цифрового кода значение весовой функции, симметричной относительно середины интервалов времени заданной длительности, а значени  кодовых последовательностей получают путем суммировани  текущих ;значений кодов весовой функции,причем суммирование значений кодовых последовательностей в течение фиксированного интервала времени измерени  осуществл ют по импульсам тактовой частоты, из полученной суммы оттреде- л ют результат измерени  частоты следовани  импульсов.

На фиг.1 представлена структурна  схема преобразовател  частоты в код дл  реализации способа; на фиг. 2 -- :временна  диаграмма реализации спо- :соба; на фиг. 3 - схема формировател  весовой функции.

Способ можно реализовать с использованием весовой функции треугольной формы, симметричн ой относительно середины временного интервала (фиг. 2)

В моменты поступлени  импульсов измер емой частоты f , (фиг ,2а) начинают формировать одинаковые весе- вые функции (фиг.2 в,г,д) в виде цифровых кодов, значени  которых отличны от нул  в .течение заданного интервала времени и симметричны относительно его середины.

Весовые функции длительностью Т формируютс  параллельноJ по поступившим импульсам измер емой часто- гы формируютс  весомые функции (фиг.2в, г.д). Следукнций (п+1)-и импульс из- мер емой частоты совпадает с началам соответствующей весовой функции в течение измер емого временного интервала Т, (фиг. 26) непрерывно повтор етс .

В течение фиксированного интервала времени измерени  Т, вырабатываетс  кодова  последовательность, представл юща  собой сумму текущих значений весовых функи1ий.в соответ- Ътвующие моменты времени.

Значени  кодовых последовательностей суммируютс  в моменты поступлени  импульсов опорной частоты ,„ причем И Накопленна  за ин- тервал Т сумма значений кодовых последовательностей представл ет Собой сумму значений всех весовых функций в дискретные моменты времени , определ емые поступлением импульсов опорной частоты, и равна произведению значени  посто нной составл ющей суммы весовых функций и числа импульсов опорной частоты,поступивших за врем  Т,

-М

К . f.

on

И

(О

где

К - коэффициент размерности, равный амплитудному значению весовой функции;

АО

а X

Т,

посто нна  составл юща  суммы весовых функций; а - коэффициент, завис щий

от формы весовой функции, который дл  весовой функции , имеющей форму треугольника , равен 1/2; Тр - длительность весовой

функции;

Т - период следовани  импульсов измер емой частоты, Измер ема  частота импульсов опреел етс  из зависимости (I):

NTffrt кТаТ-f

о-Т,

(2)

Преобразователь частоты в код содержит генератор 1 опорной частоты D-триггер 2 с динамическим управлением , распределитель 3 и myльcoв, делитель 4 частоты, формирователи 5.1-5.П весовой функции, сумматор 6, элемент 7 задержки, накапливающий сумматор 8, регистр 9. Выход генератора 1 опорной частоты через делитель 4 частоты соединен с такто- вым входом регистра 9 и входом зле- мента 7 задержки и напр мую с тактовыми входами D-триггера 2, формирователей 5.1-5.П весовой функции, сумматора 6 и накапливающего сумматора 8.

Входна  шина преобразовател  соединена с D-входом .триггера 2, выход которого подключен к информационному входу распределител  3 импульсов выходы которого с 1 по п соединены с информационными входами формирователей 5.1-5,11 весовой функции соответственно .

Информациэнные выходы формирователей весовой функции соединены с информавдонными входами сумматора 6

информационный выход которого подключен к информационному входу накапливающего сумматора 8, вход опроса которого соединен с выходом элемент 7 задержки, а информационный выход подключен к информационному входу регистра 9, информацшнный выход которого  вл етс  выходом поеобоазо  - тел .

Формирователь весовой функции (фиг.З) содержит формирователь 10 импульсов, триггеры II и 12, формирователи 13 и 14 импульсов,реверсивный счетчик 15, дешифраторы 16 и 17. Информационный вход формировател  5 соединен через формирователь 10 с S-входами триггеров 11 и 12, R-входы которых через формирователи 13 и 14 подключены к выходам дешифраторов 17 и 16 соответственно,информационные входы которых соединены с информационным выходом форми- ровател  весовой функции и подключены к выходам реверсивного счетчика 15, управл ющий вход которого соединен с выходом триггера 11, вход выбора режима подключен к выходу триггера 12, а счетный вход соединен с тактовым входом формировател  ве- совой функции.

Преобразователь частоты в код работает следующим образом.

Импульс измер емой частоты,длительность которого t больше периода следовани  импульсов опорной частоты, поступает на D-вход триггера 2 и синхронизируетс  импульсами опорной частоты, переписыва сь на выход D-триггера 2 в момент их поступлени . Далее импульсы частоты fy поступают на вход распределител  3 импульсов, на выходах, с 1-го по п-й которого формируютс  выходные импульсы, обеспечивающие поочередный запуск формирователей 5.1-5.П весовой функции (фиг,2 в,г,д). На выходах формирователей весовой функции синхронно с импульсами опорной частоты формируютс  коды текущих значений весовых функций,Формирование кодовой последовательности осуществл етс  путем непрерывного суммировани  текущих значений весовых функций в п каналах сумматором 6,

В течение интервала времени измерени  Т (фиг, 26) по импульсам опорной частоты накапливающим сумматором

0

5

0

5

0

5

0

5

В ос чцествл етс  суммирование-значений кодовой последовательности,

Депитель 4 частоты, формирующий интервал времени измерени  Т вырабатывает импульс переполнени  в момент окончани  интервала измерени ,по которому осуществл етс  перезапись cфop п poвaннoгo в накапливающем сумматоре 8 кода результата измерени , , в выходной регистр 9,

Импульсом конца интервала измерени , задержанным в элементе 7 задержки , осуществл етс  обнуление накапливающего сумматора 8, подготавлива  его к циклу измерени ,

Фop QIpoвaтeль 5 весовой функции (фиг,3) работает следующем образом.

В исходном состо нии триггеры I и 12 наход тс  в нулевом состо нии . При поступлении на информационный вход формировател  весовой функции импульса частотой f,./i с соответствующего выхода распределител  3 импульсов формирователе м 10 формируетс  выходной импульс, переключающий триггеры 11 и 12 в единичное состо ние.

При этом сигналом с выхода триггера 11, поступающим на управл ющий V-вход реверсивного счетчика 15, последний переводитс  в режим счета импульсов, поступающих на его вход с выхода генератора 1 опорной частоты , Сигналом с выхода триггера 12,поступающим на вход выбора режима,реверсивный счетчик 15 переводитс  в режим суммировани  импульсов.

В процессе счета на информационных выходах реверсивного счетчика 15 по импульсам опорной частоты формируетс  последовательность кодов весовой функции, числовые эквиваленты которых дл  весовой функции треугольной формы линейно возрастают во времени.

При достижении кодом значени , соответствующего середине весовой функции, на выходе дешифратора 16 формируетс  передний фронт импульса, по которому формирователем 14 вырабатываетс  импульс, переключающий триггер 12 Б нулевое состо ние.

При изменении -логического уровн  на выходе триггера 12 реверсивный счетчик 15 переключаетс .в режим вычитани . При этом значение кода весевой функции начинает линейно уменьшатьс  до нул .

При достижении иулеззого значени  кода весовой функции по заднему фронту импульса на выходе дешифратора 17 формирователем 13 вьфабатываетс  импульс , переключающий триггер II в ну- ;левое состо ние. При этом нулевым :уровнем сигнала с выхода триггера 11 iзапрещаетс  счет импульсов реверсив- :ным счетчиком 15 и все элементы фор- ;мировател  весовой функции оказыванзт- ;с  в исходном СОСТОЯНИИ до прихода очередного импульса на его информа- ционный вход.

Введение новых операций позвол ет повысить точность измерени  по сравнению с известным способом.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ измерени  частоты следовани  импульсов, основанный на формиро- :вании п интервалов времени заданной ;длительности, сдвинутых относительно друг друга, формировании фиксированного интервала времени и5мерени  и ,

   суммировании значений кодовых последовательностей в течение Ликсирован- ного интервала времени измерени , отличающийс  тем, что, с целью повьппени  точности измерени , сдвиг интервалов времени заданной длительности задают равным периоду следовани  импульсов измер емой частоты, в течение каждого интервала времени заданной длительности формируют в виде цифрового кода значение весовой функции, симметричной относительно середины интервала времени заданной длительности,значени  кодовых последовательностей получают путем суммировани  кодов текущих значений весовой функции казвдого сдвинутого интервала времени заданной длительности по импульсам тактовой частоты, суммирование полученных кодовых последовательностей осуществл ют в течение фиксированного интервала времени измерени  по импульсам тактовой частоты, а полученную сумму регистрируют как результат измерени .

   фиг.1

   От распределител  инпульсод

   Фие.г

   V От генератора опорной частоты

   фиг.Ъ