SU1742740A1 - Harmonic signal frequency meter - Google Patents

Harmonic signal frequency meter Download PDF

Info

Publication number
SU1742740A1
SU1742740A1 SU904802171A SU4802171A SU1742740A1 SU 1742740 A1 SU1742740 A1 SU 1742740A1 SU 904802171 A SU904802171 A SU 904802171A SU 4802171 A SU4802171 A SU 4802171A SU 1742740 A1 SU1742740 A1 SU 1742740A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
calculator
shift register
meter
Prior art date
Application number
SU904802171A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Аношкин
Сергей Александрович Доронин
Николай Николаевич Дубовик
Сергей Львович Привознов
Original Assignee
Военная академия им.Ф.Э.Дзержинского
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 Военная академия им.Ф.Э.Дзержинского filed Critical Военная академия им.Ф.Э.Дзержинского
Priority to SU904802171A priority Critical patent/SU1742740A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1742740A1 publication Critical patent/SU1742740A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  частоты гармонического сигнала. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  частоты. Изобретение содержит преобразователь 1, вычислители 2, 4, регистры 3, 6, измеритель 5, дешифратор 7, запоминающий элемент 8, генератор 9, элемент 10. Особенностью изобретени   вл етс  введение элементов 8, 10, регистров 3, 6, вычислител  4, дешифратора 7, с их св з ми. 2 ил.This invention relates to a measurement technique and is intended to measure the frequency of a harmonic signal. The aim of the invention is to improve the accuracy of frequency measurement. The invention includes a converter 1, calculators 2, 4, registers 3, 6, meter 5, decoder 7, memory element 8, generator 9, element 10. A feature of the invention is the introduction of elements 8, 10, registers 3, 6, calculator 4, decoder 7, with their connections. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  частоты гармонического сигнала в широком диапазоне частот.The invention relates to a measurement technique and is intended to measure the frequency of a harmonic signal in a wide frequency range.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  частоты.The aim of the invention is to improve the accuracy of frequency measurement.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  измерени  частоты гармонического сигнала; на фиг. 2 - структурна  схема прототипа с выделенными в нем вычислителем аргумента и измерителем полупериода.FIG. 1 shows a block diagram of a device for measuring the frequency of a harmonic signal; in fig. 2 is a structural diagram of the prototype with the calculator of the argument and the half-period meter highlighted in it.

Устройство дл  измерени  частоты гармонического сигнала содержит аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 1, вычислитель 2 аргумента, первый регистр 3 сдвига, вычислитель 4, измеритель 5 полупериода , второй регистр 6 сдвига, дешифратор 7, запоминающий элемент 8, генератор 9 импульсов, элемент 10 задержки. При необходимости в состав устройства может включатьс  образцовый измеритель 11 временных интервалов, что позволит корректировать числа, записанные в запоминающем элементе 8.A device for measuring the frequency of a harmonic signal contains an analog-to-digital converter (ADC) 1, calculator 2 arguments, first shift register 3, calculator 4, half-time meter 5, second shift register 6, decoder 7, memory element 8, pulse generator 9, element 10 delays. If necessary, an exemplary meter of 11 time intervals may be included in the device, which will make it possible to correct the numbers recorded in the storage element 8.

Выход АЦП 1, информационный вход которого, объединенный с информационным входом измерител  5 полупериода,  вл етс  входом устройства, через последовательно соединенные вычислитель 2 аргумента , первый регистр 3 сдвига подключен к первому входу вычислител  4, выход которого  вл етс  выходом устройства, а второй и третий входы соединены соответственно с первым и третьим выходами дешифратора 7, первый вход которого подключен к выходу второго регистра 6 сдвига, вход которого соединен с информационным выходом измерител  5 полупериода, тактовый вход которого, объединенный с тактовыми входами АЦП 1, вычислител  2 аргумента, подключен к выходу генератора 9 импульсов, первый и второй управл ющие входы которого соединены соответственно с управл ющим и разрешающим выходами измерител  5 полупериода, разрешающий выход которого подключенThe output of the A / D converter 1, whose information input, combined with the information input of the half-period meter 5, is the device input, through the serially connected calculator 2 arguments, the first shift register 3 is connected to the first input of the calculator 4, the output of which is the device output, and the second and third the inputs are connected respectively to the first and third outputs of the decoder 7, the first input of which is connected to the output of the second shift register 6, the input of which is connected to the information output of the half-time meter 5, tact the first input of which is combined with the ADC clock inputs 1, 2 of the argument calculator is connected to the output of the pulse generator 9, the first and second control inputs of which are connected respectively to the control and enable output meter 5 half cycle, allowing the output of which is connected

fefe

также через элемент 10 задержки к тактовым входам регистров сдвига 3, 6,при этом выход запоминающего элемента 8 соединен с вторым входом дешифратора 7.also through the element 10 delay to the clock inputs of the shift registers 3, 6, while the output of the storage element 8 is connected to the second input of the decoder 7.

Вычислитель 2 аргумента содержит второй и третий блоки 12, 13 задержки, второй, третий и четвертый регистры 14, 15, 16 пам ти , сумматоры 17, делитель 18.The calculator 2 arguments contains the second and third blocks 12, 13 delays, the second, third and fourth registers 14, 15, 16 of memory, adders 17, divisor 18.

Информационным входом вычислител  2 аргумента  вл етс  информационный вход второго регистра 14 пам ти, тактовым входом - тактовый вход четвертого регистра 16 пам ти, объединенный с входом второго блока 12 задержки, при этом выходом вычислител  2 аргумента  вл етс  выход делител  18.The information input of the calculator 2 argument is the information input of the second register 14 of the memory, the clock input of the fourth register of the 16 memory register, combined with the input of the second delay unit 12, and the output of the calculator 2 argument is the output of the divider 18.

Измеритель 5 полупериода содержит регистр 19 сдвига, элемент20 ИЛ1/1-НЕ, формирователь 21 импульсов, триггер 22, элемент И 23, счетчик 24 импульсов, генератор 25 тактовых импульсов, первый регистр 26 пам ти, первый блок 27 задержки.Half time meter 5 contains shift register 19, element IL1 / 1-NOT, pulse generator 21, trigger 22, AND 23 element, pulse counter 24, clock generator 25, first memory register 26, first delay block 27.

Информационным входом измерител  5 полупериода  вл етс  вход формировател  21 импульсов, тактовым входом - вход регистра 19 сдвига, информационным выходом - выход первого регистра 26 пам ти, разрешающим выходом - третий выход регистра 19 сдвига, управл ющим выходом - выход элемента И 23.The information input of the half-cycle meter 5 is the pulse generator 21 input, the clock input is the input of the shift register 19, the information output is the output of the first memory register 26, the enabling output is the third output of the shift register 19, the control output is the output of the AND 23 element.

Устройство дл  измерени  частоты гармонического сигнала работает следующим образом.A device for measuring the frequency of a harmonic signal operates as follows.

В исходном состо нии в запоминающем элементе 8 хранитс  значениеТо/2, где Т0- период следовани  тактовых импульсов на выходе генератора 9 импульсов. На информационный вход измерител  5 полупериода измер емый сигнал не поступает, на разрешающем выходе измерител  полупериода присутствует 1, на управл ющем выходе - О, на информационном выходе - код, соответствующий 0, Внутренний кварцевый генератор генератора 9 импульсов работает посто нно, но тактовые импульсы на выходе последнего отсутствуют .In the initial state, the value T0 / 2 is stored in the storage element 8, where T0 is the period of the following clock pulses at the output of the pulse generator 9. The measured signal does not arrive at the information input of the half-time meter 5, the half-time meter has 1 at the resolving output, O is at the control output, the code corresponding to 0 is at the information output. The internal oscillator 9 of the pulse generator runs continuously, but the clock pulses the output of the latter is missing.

Устройство измер ет частоту гармонического сигнала на основании выражени The device measures the frequency of the harmonic signal based on the expression

1one

f(2n+1)+f (2n + 1) +

2л: То (-1Г.К..П (2n: That (-1G.K..P (

частота) обеспечивает с помощью выражени  (1) измерение частоты в широком диапазоне;frequency) provides, using expression (1), a frequency measurement in a wide range;

Ui,lJ2,U3 - мгновенные значени  напр жени  входного сигнала устройства, полученные соответственно в моменты времени ti, t2 и хз, следующие через интервал Т0.Ui, lJ2, U3 are the instantaneous values of the input signal voltage of the device, obtained respectively at the instants of time ti, t2, and xs, which follow through the interval T0.

При поступлении на вход устройства первого положительного полупериода измер емого гармонического сигнала произ-. водитс  измерение длительности этого полупериода 1 /(2f)Tn.n измерителем 5 полупериода , на информационном выходе которого затем по вл етс  результатUpon arrival at the device input of the first positive half-period of the measured harmonic signal, pro-. a measurement of the duration of this half-period 1 / (2f) Tn.n is carried out with a half-time meter 5, at the information output of which then the result appears

измерени , а на управл ющем выходе отрицательный перепад напр жени , который поступает на первый управл ющий вход генератора 9 импульсов, с выхода которого тактовые импульсы начинают поступать наmeasurement, and at the control output a negative voltage drop, which is fed to the first control input of the generator 9 pulses, from the output of which the clock pulses begin to flow to

тактовые входы АЦП 1, вычислител  2 аргумента и измерител  5 полупериода. На выходе АЦП 1 через интервалы времени Т0 в цифровом виде по вл ютс  соответственно значени  Ui, U2 и Уз, которые последовательно записываютс  в регистры пам ти вычислител  2 аргумента.clock inputs of ADC 1, calculator 2 arguments and half-time meter 5. At the output of the A / D converter 1, at intervals T0, the values Ui, U2, and Uz appear in digital form, respectively, which are sequentially recorded in the memory registers of the calculator 2 argument.

После поступлени  третьего тактового импульса, т.е. после получени  АЦП 1 Уз, на разрешающем выходе измерител  5 полупериода по вл етс  положительный перепад напр жени , который поступает на второй управл ющий вход генератора 9 импульсов, который прекращает выдачу на свой выход тактовых импульсов. К этому моменту вычислитель 2 аргумента вычисл ет значение (U3+Ui)/(2 U2), которое подаетс  на вход первого регистра 3 сдвига, при этом на входе второго регистра 6 сдвига присутствует результат измерени  полупериода. Задержанным на врем  этих вычислений в элементе 10 задержки положительным импульсом значение (U3+Ui)/(2 -Da) записываетс  в первый регистр 3 сдвига, а значение полупериода 1 /(2 -f) - во второй регистрAfter the arrival of the third clock pulse, i.e. After receiving the ADC 1 Oz, the positive output of the half-period meter 5 appears at the output of the meter, which is fed to the second control input of the pulse generator 9, which stops outputting clock pulses to its output. At this point, the argument 2 calculator calculates the value (U3 + Ui) / (2 U2), which is fed to the input of the first shift register 3, while the half-period measurement is present at the input of the second shift register 6. The value (U3 + Ui) / (2 -Da) is written to the first shift register 3 in the delayed delay element 10 by a positive pulse, and the half-period 1 / (2 -f) to the second register

6 сдвига. Значение 1 /(2 -f) поступает на первый вход дешифратора 7, на второй вход которого из запоминающего элемента 8 подаетс  значение Т0/2. Дешифратор 7 вычисл ет значение 2 тгТ0, отношение6 shift. The value 1 / (2 -f) is fed to the first input of the decoder 7, to the second input of which from the storage element 8 the value T0 / 2 is applied. The decoder 7 calculates the value of 2 TgT0, the ratio

ГГо/2)(2 -f)l To-fYY / 2) (2 -f) l To-f

и по следующему правилу ,5, 0, ,0, п-1 1,,5, and according to the following rule, 5, 0,, 0, p-1 1,, 5,

где f - оценка измер емой частоты;where f is the estimate of the measured frequency;

,1415926...;, 1415926 ...;

,1,2,3... - числа, смена которых в зависимости от значени  T0f (f - измер ема , 1,2,3 ... are numbers whose change depending on the value of T0f (f is the measurable

определ ют значение п.determine the value of

С первого и второго выходов дешифратора 7 соответственно значени  п и 2 тгТ0From the first and second outputs of the decoder 7, respectively, the values of n and 2 TgT0

подаютс  на второй и третий входы вычислител  4, на первый вход которого с выхода первого регистра 3 сдвига поступает результат делени  (U3+Ui)/(2 Ite). Вычислитель 4 на основании этих значений производит вычисление оценки частоты гармонического сигнала по формуле (1) и выдает результат измерени  на выход устройства.served on the second and third inputs of the calculator 4, the first input of which from the output of the first shift register 3 receives the result of the division (U3 + Ui) / (2 Ite). Based on these values, calculator 4 calculates an estimate of the frequency of the harmonic signal using formula (1) and outputs the measurement result to the device output.

При этом измеритель 5 полупериода до окончани  текущего цикла измерений не реагирует на поступающий на его вход положи- тельный полупериод входного сигнала. Очередной цикл измерений начинаетс  только после получени  результата измерени  с приходом первого положительного полупериода гармонического сигнала.In this case, the half-period meter 5, until the end of the current measurement cycle, does not respond to the positive half-period of the input signal arriving at its input. The next measurement cycle begins only after obtaining the measurement result with the arrival of the first positive half-period of the harmonic signal.

В изобретении кварцевый генератор работает посто нно и без перестройки частоты , что позвол ет реализовать потенциальные возможности генератора по стабильности интервалов между тактовыми импульсами, а тем самым обеспечивает повышение точности измерени  частоты.In the invention, the crystal oscillator operates continuously and without frequency tuning, which allows realizing the potential capabilities of the generator in terms of the stability of the intervals between clock pulses, and thus improves the accuracy of the frequency measurement.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  частоты гармонического сигнала, содержащее аналого- цифровой преобразователь и измеритель полупериода, входы которых объединены и  вл ютс  входом устройства, вычислительA device for measuring the frequency of a harmonic signal containing an analog-to-digital converter and a half-period meter, the inputs of which are combined and are the input of the device, calculator LL г1r1 и iij and iij 00 5five 00 5five 00 аргумента, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразовател , генератор импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами аналого-цифрового преобразовател , вычислител  аргумента и измерител  полупериода, управл ющий и разрешающий выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управл емыми входами гэнера- тора импульсов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , введены элемент задержки, первый регистр сдвига и вычислитель, соединенные последовательно, второй регистр сдвига и дешифратор, соединенные последовательно , запоминающий элемент, выход которого соединен с вторым входом дешифратора, причем вход элемента задержки соединен с разрешающим выходом измерител  полупериода, вход первого регистра сдвига соединен с выходом вычислител  аргумента, информационный выход измерител  полупериода соединен с входом второго регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с выходом элемента задержки , первый и второй выходы дешифратора соединены соответственно с вторым и третьим входом вычислител , выход которого  вл етс  выходом устройства.the argument, whose input is connected to the output of the analog-digital converter, the pulse generator, the output of which is connected to the clock inputs of the analog-digital converter, the calculator of the argument and the half-cycle meter, the control and enabling outputs of which are connected respectively to the first and second controlled inputs of the generator pulses, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a delay element, a first shift register and a calculator connected in series, a second shift register and g a decoder connected in series, a storage element whose output is connected to the second input of the decoder, the input of the delay element connected to the resolving output of the half-cycle meter, the input of the first shift register connected to the output of the argument calculator, the information output of the half-cycle meter connected to the input of the second shift register, clock input which is connected to the output of the delay element, the first and second outputs of the decoder are connected respectively to the second and third inputs of the calculator, the output of which Is the output of the device. hh Фиг.11 Фиг 2Fig 2
SU904802171A 1990-03-14 1990-03-14 Harmonic signal frequency meter SU1742740A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904802171A SU1742740A1 (en) 1990-03-14 1990-03-14 Harmonic signal frequency meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904802171A SU1742740A1 (en) 1990-03-14 1990-03-14 Harmonic signal frequency meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1742740A1 true SU1742740A1 (en) 1992-06-23

Family

ID=21501818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904802171A SU1742740A1 (en) 1990-03-14 1990-03-14 Harmonic signal frequency meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1742740A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1323947, кл. G 01 R 23/00, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA44806C2 (en) METHOD OF MEASURING LIQUID CONSUMPTION
SU1742740A1 (en) Harmonic signal frequency meter
JPH08122465A (en) Device of measuring time
RU2561999C1 (en) Interpolating converter of time interval into digital code
SU938196A1 (en) Phase-shifting device
SU1040432A1 (en) Phase shift meter (its versions)
SU744951A1 (en) Scaling device
SU1596269A1 (en) Digital low-frequency phase meter
SU1679399A1 (en) Meter of amplitude of harmonic signal
SU959104A1 (en) Device for determining expectation
RU2024027C1 (en) Low-frequency instant-value digital phase and frequency meter
SU1083361A1 (en) Phase-sensitive voltage-to-number converter
SU1575127A1 (en) Apparatus for measuring deviation and frequency rate change in pulse time
SU917172A1 (en) Digital meter of time intervals
SU926764A1 (en) Ac voltage-to-number converter
SU1677656A1 (en) Digital phase meter for measuring instantaneous values
SU705371A1 (en) Digital phase meter
SU790303A1 (en) Two-channel harmonic signal switching device
JP2523890B2 (en) Pulse phase measurement device
SU718815A1 (en) Weber meter
SU771683A1 (en) Trigonometric function generator
SU1282318A1 (en) Device for measuring extrema of time intervals
SU1656472A1 (en) Digital low-frequency instanteous phasemeter
SU504984A1 (en) Phase meter
JPH03109096U (en)