SU1607078A1 - Frequency-to-code converter - Google Patents
Frequency-to-code converter Download PDFInfo
- 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
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)
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) |
-
1988
- 1988-10-20 SU SU884496531A patent/SU1607078A1/en active
Non-Patent Citations (1)
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 |