SU1607078A1 - Frequency-to-code converter - Google Patents

Frequency-to-code converter Download PDF

Info

Publication number
SU1607078A1
SU1607078A1 SU884496531A SU4496531A SU1607078A1 SU 1607078 A1 SU1607078 A1 SU 1607078A1 SU 884496531 A SU884496531 A SU 884496531A SU 4496531 A SU4496531 A SU 4496531A SU 1607078 A1 SU1607078 A1 SU 1607078A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
frequency
input
comparator
digital
Prior art date
Application number
SU884496531A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ульянович Кизилов
Вадим Михайлович Максимов
Владимир Валентинович Шамаев
Артур Александрович Кашин
Original Assignee
Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина filed Critical Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority to SU884496531A priority Critical patent/SU1607078A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1607078A1 publication Critical patent/SU1607078A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в различных устройствах частотной автоматики энергосистем. Расширение функциональных возможностей достигаетс  за счет преобразовани  частоты как в код, так и в напр жение, временной интервал и напр жение, пропорциональное квадрату частоты. Цель достигаетс  за счет введени  в устройство, содержащее счетчик 1 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 2, компаратор 5, генератор 4 эталонной частоты, триггер 3, двух регистров 7 и 10, устройства 11 выборки и хранени  цифрового компаратора 6 и двух динамических элементов 8 и 9 усреднени . При этом все функции преобразовани  осуществл ютс  на базе одного счетчика импульсов и цифроаналогового преобразовател  за период входной частоты Tх, причем устранение вли ни  погрешности дискретности импульсов генератора эталонной частоты на точность преобразовани  частоты в напр жение достигаетс  за счет наличи  синхронизации между процессом формировани  импульса калиброванной длительности Tо и колебани ми генератора эталонной частоты, а также между процессом динамического усреднени  формируемой импульсной последовательности и периодом входной частоты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used in various devices of frequency automation of power systems. Expansion of functionality is achieved by converting the frequency to both code and voltage, a time interval, and a voltage proportional to the square of the frequency. The goal is achieved by introducing into the device containing a pulse counter 1, a digital-to-analog converter 2, a comparator 5, a generator 4 of the reference frequency, trigger 3, two registers 7 and 10, a device 11 sampling and storing the digital comparator 6 and two dynamic elements 8 and 9 averaging . In this case, all conversion functions are performed on the basis of a single pulse counter and a digital-analog converter for the input frequency period T x , while eliminating the influence of the discreteness error of the reference frequency generator pulses on the accuracy of frequency to voltage conversion due to synchronization between the formation of a pulse of a calibrated duration T o and oscillations of the generator of the reference frequency, as well as between the process of dynamic averaging of the formed pulse sequence and the period m input frequency. 1 hp f-ly, 2 ill.

Description

фиг. 1FIG. one

,о ;с го-7з и ь.oh; with go-7z and b.

SS;, ;;°ро. о™ ко..ра™ра 6 и дх ДИгг-оГ .се 1|.х.тSS ;, ;; ° ro. o ™ ko..ra ™ ra 6 and dh Dygg-oG .se 1 | .ht

- ГПифГоаГ.%о о™део«,,..- ГПифГоаГ.% О о ™ део «,, ..

л  за период ч . дискрет- Г„ГГГ,.Г Г«е;а% :°а. .астоты на точность преобразовани  частоты в напр жение достигаетс  за счет наличи  синхронизации между процессом формировани  импульса калиброванной длительнос- ти То и колебани ми генератора эталонной частоты а также между процессом динамического усреднени  формируемой импульсной последовательности и периодом входной части . 2 ил.l for the period h discrete - GGGG. GG e; a%: ° a. Frequencies for the accuracy of frequency conversion to voltage are achieved due to the presence of synchronization between the pulse shaping process of a calibrated duration and the oscillations of the reference frequency generator as well as between the dynamic averaging process of the generated pulse sequence and the period of the input part. 2 Il.

Изобретение относитс  к электроизмериельной технике и может быть испо льзовано различных устройствах частотной автомаики энергосистем при построении измериельных систем частоты.The invention relates to electrical measuring technology and can be used by various devices of frequency automatics of power systems in the construction of frequency measurement systems.

Целью изобретени   вл етс  расширение ункциональных возможностей устройства а счет преобразовани  частоты в напр ение и временной интервал.The aim of the invention is to expand the functional capabilities of the device by converting the frequency to voltage and time interval.

На фиг 1 приведена блок-схема устройства- на фиг. 2 - по сн ющие диаграммы и схема динамического элемента усредHf Н И ЯFIG. 1 is a block diagram of the device in FIG. 2 - explanatory diagrams and diagram of the dynamic element averaged Hf N and I

Преобразователь частоты в напр жение и цифровой код содержит счетчик 1 импульсов ЦАП 2, триггер 3, генератор 4 эталонной частоты, компаратор 5, цифровой компаратор 6, регистр 7 пам ти и динамические Э1ементы 8 и 9 усреднени , регистр 0 пам ти и устройство 1 выборки и хранени . Динамические элементы выполнены на интеграторе 12 и элементе 13 пам ти и переключателе 14.The frequency converter in the voltage and digital code contains the counter 1 pulses of the DAC 2, trigger 3, generator 4 reference frequency, comparator 5, digital comparator 6, memory register 7 and dynamic Elements 8 and 9 averaging, memory register 0 and device 1 sampling and storage. Dynamic elements are implemented on integrator 12 and memory element 13 and switch 14.

Преобразователь работает следующимThe converter works as follows.

образом.in a way.

В течение одного цикла, равного периоду сети устройство осуществл ет п ть функций преобразовани . В начале каждого периода контролируемой сети счетчик 1 импульсов сбрасываетс  в нулевое состо ние. На выходе цифового компаратора 6 также устанавливаетс  состо ние «О. С приходом фронта выходного импульса генератора 4 эталонной частоты триггер 3 переводитс  в состо ние «О, что соответствует началу формировани  на входе динамического-элемента 8 усреднени  импульса калиброванной де тельности. Выходные импульсы генератора 4 эталонной частоты начинают заполн ть объем счетчика 1 импульсов. Щфро- вой компаратор 6 сравнивает выходной код счетчика 1 импульсов с кодом уставки N 2 и в момент наступлени  их равенства выходной сигнал koMnapaTOpa 6 переходит в состо ние «1. С приходом очередного фронта импульса генератора 4 эталонной частоты триггер 3 устанавливаетс  в состо ние «1, что соответствует окончанию формировани  на входе динамического элемента 8 усреднени  импульса калиброванной длительности То. При этом длительность То формируемого импульса будетDuring one cycle equal to the network period, the device performs five conversion functions. At the beginning of each period of the monitored network, the pulse counter 1 is reset to the zero state. The output of the digital comparator 6 also sets the state "O. With the arrival of the front of the output pulse of the generator 4 of the reference frequency, the trigger 3 is transferred to the state "O", which corresponds to the beginning of the formation at the input of the dynamic element 8 averaging the pulse of the calibrated activity. The output pulses of the oscillator 4 of the reference frequency begin to fill the volume of the counter 1 pulses. The flat comparator 6 compares the output code of the pulse counter 1 with the setpoint code N 2 and at the moment of their equality, the output signal koMnapaTOpa 6 changes to the state "1. With the arrival of the next pulse front of the generator 4 of the reference frequency, the trigger 3 is set to the state "1", which corresponds to the end of the formation at the input of the dynamic element 8 averaging the pulse of a calibrated duration To. In this case, the duration That the generated pulse will be

.T,,„(1).T ,, „(1)

0 g - код уставки, задаваемой на срабатывание цифрового ком- пар-атора 6.0 g - code of the setpoint set to actuation of the digital compressor 6.

Длительность То будет всегда состо ть из суммы целого числа периодов Т, генерато- . па 4 эталонной частоты благодар  наличию синхронизации между процессом формировани  калиброванного импульса и колебани ми генератора 4 эталонной частоты.Duration That will always consist of the sum of an integer number of periods T, the generato. 4 reference frequencies due to synchronization between the process of forming a calibrated pulse and oscillations of the generator 4 of the reference frequency.

Динамический элемент 8 усреднени  стабилизирует ампитуду Uo калиброванного 30 импульса, выдел ет среднее значение напр - жени  Ucpi формируемой импульсной последовательности за один период Т. контролируемой сети и запоминает в конце каждого периода Т, полученное значение напр жени , равноеDynamic averaging element 8 stabilizes the amplitude Uo of a calibrated 30 pulse, extracts the average voltage Ucpi of the generated pulse sequence over one period T. of the monitored network and stores, at the end of each period T, the resulting voltage value equal to

Uc,.,°-° UoTof.(2) Uc,., ° - ° UoTof. (2)

Т.T.

Как видно из выражени  (2), выходное напр жение UCP-, динамического элемента 8 О усреднени  пропорционально частоте t контролируемой сети.As can be seen from expression (2), the output voltage of the UCP-, averaging element 8 O is averaged in proportion to the frequency t of the monitored network.

Динамический элемент 8 усреднени  выполн етс  по известной схеме на базе интегратора 12 и элемента 13 пам ти (фиг. 2). Второй вход элемента 13 пам ти подключен к 45 входной шине устройства, что обеспечивает равенство интервала усреднени  периоду 1х контролируемой сети и позвол ет при наличии указанной синхронизации между процессом формировани  импульса калиброванной длительности и импульсами генератора 4 50 эталонной частоты исключить вли ние погрешности дикретности импульсов генератора 4 эталонной частоты на точность преобразовани  частоты в напр жение.The dynamic averaging element 8 is executed according to a known scheme based on the integrator 12 and the memory element 13 (Fig. 2). The second input of the memory element 13 is connected to the device input bus 45, which ensures that the averaging interval is equal to the 1x period of the monitored network and allows, if this synchronization is present, between the pulse shaping of a calibrated duration and the generator 4 pulse, the reference frequency is eliminated. reference frequency for frequency to voltage accuracy.

Компаратор 5 сравнивает по величине выходное напр жение динамического элемен- 55 та 8 усреднени  с выходным напр жением ЦАП 2 и в момент наступлени  их равенства переносит цифровой код с выхода счетчика 1 импульсов в регистр 7 пам ти. Величина переносимого при этом кода редел тьс  из выражени :Comparator 5 compares the magnitude of the output voltage of the dynamic element 55 averaging with the output voltage of the DAC 2 and at the moment of their equalization transfers the digital code from the output of the pulse counter 1 to the memory register 7. The value of the code transferred in this case is determined from the expression:

IJIj

т , . It. I

Ucp.l TJ- NI, NuAnUcp.l TJ- NI, NuAn

UjUt Ujut

е Uone uon

опорноеsupporting

ЦАП; NuAii - объем ЦАП. Откуда с учетом (2) получимDAC; NuAii - the volume of the DAC. Where, taking into account (2) we get

UoToNbAo N/ .- UoToNbAo N / .-

напр жение питани supply voltage

(4)(four)

Как видно из выражени  (3), код N/, переносимый в регистр 7 пам ти, будет пр мо пропорционален частоте L контролируемой сети.As can be seen from expression (3), the code N / transferred to memory register 7 will be directly proportional to the frequency L of the monitored network.

На выходе компаратора 5 вырабатываетс  импульс, длительность т которого будет пр мо пропорциональна частоте контролируемой сетиThe output of the comparator 5 produces a pulse, the duration of which T will be directly proportional to the frequency of the monitored network.

.(5).(five)

Динамический элемент 9 усреднени  стабилизирует амплитуду вырабатываемого импульса и выдел ет среднее значение напр жени  Ucp.2 за период Т;, контролируемой сети, величина которого будет равнаThe dynamic averaging element 9 stabilizes the amplitude of the generated pulse and extracts the average value of the voltage Ucp.2 for the period T ;, of the monitored network, the value of which will be equal to

.-сч.-sch

Ucp.2 ---.(6)Ucp.2 ---. (6)

i Xi X

Откуда с учетом (5) получимWhere, taking into account (5) we get

UoKlL ьг2WOCLL £ 2

Ucp.2 --гК1,Ucp.2 - rk1,

1дГ1dG

где k - коэффициент пропорциональности. Как видно из выражени  (7), выходное напр жение Ucp.2 динамического элемента 9 усреднени  будет пр мо пропорционально квадрату часто гы f контролируемой сети.where k is the proportionality coefficient. As can be seen from expression (7), the output voltage Ucp.2 of the dynamic element 9 averaging will be directly proportional to the square of the frequency f of the monitored network.

В конце каждого периода Ti контролируемой сети значение цифрового кода, пропорциональное периоду Тх, переноситс  с выхода счетчика 1 импульсов в регистр 10 пам ти, а величина выходного напр жени  ЦАП 2, также пропорциональна  периоду Т запоминаетс  устройством 11 выборки хранени .At the end of each period Ti of the monitored network, a digital code value proportional to the period Tx is transferred from the output of the pulse counter 1 to the memory register 10, and the output voltage of the DAC 2, also proportional to the period T, is stored by the storage sampling device 11.

Одновременно с началом следующего периода процесс преобразовани  начнет повтор тьс .Simultaneously with the start of the next period, the conversion process will begin to repeat.

10ten

1515

2020

Формула изобретени Invention Formula

Claims (2)

1.Преобразователь частоты в код, содержащий последовательно соединенные счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь и компаратор, триггер, генератор эталонной частоты, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет преобразовани  частоты в напр жение и временной интервал, введены цифровой компаратор, регистр пам ти и динамический элемент усреднени , управл ющий вход которого соединен с входом установки в «О счетчика импульсов и  вл етс  входной щиной, информационный вход соединен с выходом триггера, а выход  вл етс  первой выходной щиной и соединен с вторым входом компаратора, выход которого соединен с управл ющим входом регистра пам ти, выход которого  вл етс  второй выходной щиной, счетный вход счетчика импульсов объединен с входом синхронизации триггера и подключен к выходу генератора эталонной частоты, выходы счетчика импульсов соединены с соответствующими информационными входами регистра пам ти и пер25 выми входами цифрового компаратора, вторые входы которого  вл ютс  шиной эталонного кода, а выход соединен с информационным входом триггера.1. A frequency converter into a code containing a series-connected pulse counter, a digital-to-analog converter and a comparator, a trigger, a reference frequency generator, characterized in that, in order to extend the functionality by converting the frequency into a voltage and a time interval, a digital comparator is entered, a register the memory and dynamic averaging element, the control input of which is connected to the input of the setting in the pulse counter and is the input length, the information input is connected to the output of igger, and the output is the first output width and is connected to the second input of the comparator, the output of which is connected to the control input of the memory register, the output of which is the second output thickness, the counting input of the pulse counter is combined with the trigger synchronization input and connected to the output of the reference generator the frequencies, the outputs of the pulse counter are connected to the corresponding information inputs of the memory register and the first inputs of the digital comparator, the second inputs of which are the reference code bus, and the output is connected to ormatsionnym input trigger. 2.Преобразователь по п. 1, отличаюи ий- с  тем, что, с целью расширени  функцио30 нальных возможностей за счет преобразовани  частоты в напр жение, пропорциональное квадрату частоты, и в напр жение и код, пропорциональные периоду контролируемой частоты, введены второй динамический элемент усреднени , второй регистр пам 35 ти и устройство выборки и хранени , выход которого  вл етс  третьей выходной шиной, информационный вход соединен с выходом цифроаналогового преобразовател , а управл ющий вход соединен с входной шиной и с управл ющим входом второго регистра пам ти, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика, а выход  вл етс  четвертой выходной шиной, информационный вход второго динамического элемента усреднени 2. The converter according to claim 1, is distinguished by the fact that, in order to expand its functional capabilities by converting the frequency into a voltage proportional to the square of the frequency, the second dynamic element is introduced into the voltage and code proportional to the period of the controlled frequency. averaging, a second memory register, and a sampling and storage device, the output of which is the third output bus, the information input is connected to the output of the digital-to-analog converter, and the control input is connected to the input bus and to the control course of the second register memory whose data inputs are connected to respective outputs of the counter, and the output is the fourth output line, a second data input of the dynamic averaging element 45 соединен с выходом компаратора, управл ющий вход соединен с входной шиной, а выход  вл етс  п той выходной шиной.45 is connected to the comparator output, the control input is connected to the input bus, and the output is the fifth output bus. 4040 ТT X X О-:--IO -: - I ii W2.2W2.2
SU884496531A 1988-10-20 1988-10-20 Frequency-to-code converter SU1607078A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884496531A SU1607078A1 (en) 1988-10-20 1988-10-20 Frequency-to-code converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884496531A SU1607078A1 (en) 1988-10-20 1988-10-20 Frequency-to-code converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1607078A1 true SU1607078A1 (en) 1990-11-15

Family

ID=21405211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884496531A SU1607078A1 (en) 1988-10-20 1988-10-20 Frequency-to-code converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1607078A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент GB № 1485377 кл. G 01 R 23/06, 1977. Ермолов Р. С. Цифровые частотомеры. Л.: Энерги , 1973, с. 13, рис. 1-7. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4980634A (en) Electric power measuring system
US4195283A (en) Method for converting an analog voltage to a digital value free from conversion errors, and an integrating type analog-to-digital converter capable of eliminating conversion errors
US4164733A (en) Quantized feedback analog to digital converter with offset voltage compensation
SU1607078A1 (en) Frequency-to-code converter
SU1656472A1 (en) Digital low-frequency instanteous phasemeter
SU838598A1 (en) Universal digital integrating voltmeter
RU1827663C (en) Apparatus for digital measuring of ratio of two time intervals
SU1140054A2 (en) Ac voltage effective value measuring method
SU1501930A3 (en) Converter of acting voltage or power value for wave shapes contained of wain trains
SU970676A1 (en) Digital meter of ac voltage amplitude
SU1728857A2 (en) Multichannel measuring device
SU1290354A1 (en) Digital quadratic interpolator
RU1815798C (en) Converter of active power to code
SU1749842A1 (en) Electrical power digital meter
SU411632A1 (en)
SU1405116A1 (en) Method of integration a-d conversion
SU1218466A1 (en) Time interval-to-digital converter
RU1785009C (en) Functional converter
SU1300506A1 (en) Device for taking logarithm of signal ratio
SU934199A2 (en) Pulse-width converter
SU652570A2 (en) Centralized monitoring system
SU1226633A1 (en) Device for generating pulses in the middle of time interval
SU1564558A1 (en) Power-to-frequency reference converter
SU1647443A1 (en) Digital electricity meter for multiphase mains
SU1446491A1 (en) Device for measuring temperature