SU436293A1 - Устройство для измерения частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области приборостроени  и может найти применение в цифровой измерительной технике.

Известно устройство дл  измерени  частоты , содержащее счетчик временного интервала , подключенный через вентиль эталонной частоты к генератору эталонной частоты, счетчик результата измерени , состо щий из счетчика младших разр дов и счетчика старших разр дов, и счетчик эталонной частоты.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что нижний предел измерений ограничен , так как при малом числе импульсов, поступивших на вход счетчика старших разр дов , преобразователь кода в пределах одного состо ни  кода счетчика старших разр дов должен выдавать разные коэффициенты пересчета на счетчнк эталонной частоты, что невыполнимо .

Известные устройства не универсальны в работе с разными датчиками.

Дл  расширени  функциональных возможностей предлагаемое устройство снабжено блоком задани  коэффициента пересчета счетчика временного интервала, управл ющим счетчиком и счетчиком поделенной эталонной частоты, вход которого подключен к выходу схемы совпадени , соединенной со счетчиком эталонной частоты; между последним и счетчиком поделенной опорной частоты включен

блок сравнени  кодов, выход которого через вентиль умноженной частоты подсоединен ко входу счетчика младших разр дов, сбросовый вход последнего подсоединен к выходу вентил  входной частоты, а выход - ко входу счетчика старших разр дов; к сбросовому входу счетчика эталонной частоты через схему сборки подсоединены выходы схемы совпадени , вентил  входной частоты и вентил  умноженной частоты; к счетчику временного интервала подключен блок задани  коэффициента пересчета, а управл ющий счетчик соединен с управл ющими входами схемы совпадени , вентил  входной частоты, вентил  управл ющего счетчика, вентил  умноженной частоты и вентил  эталонной частоты, счетный вход управл ющего счетчика подключен к выходу вентил  управл ющего счетчика, один установочный вход которого подключен к выходу счетчика временного интервала, а другой установочный вход - к шине начала цикла измерени .

Така  конструкци  устройства позвол ет работать с несколькими датчиками с масштабированием их частотных характеристик изменением временного интервала.

На чертеже показана блок схема описываемого устройства, состо щего из управл ющегого счетчика 1, вентил  2 управл ющего

счетчика, вентил  3 входной частоты, схемы

совпадени  4, схемы сборки 5, счетчика 6 эталонной частоты, генератора 7 эталонной частоты, счетчика 8 ноделенной эталонной частоты , вентил  9 змноженной частоты, вентил  10 эталонной частоты, блока сравнени  И, счетчика 12 младших разр дов, счетчика 13 старших разр дов, счетчика 14 временного интервала и блока 15 задани  коэффициента пересчета.

Устройство работает следующим образом.

Сначала управл ющий счетчик 1 находитс  в нулевом состо нии, и все вентили схемы закрыты . С приходом импульса начала замера управл ющий счетчик 1 становитс  в первое состо ние и открывает вентиль 2 управл ющего счетчика и вентиль 3 входной частоты. Первый импульс входной частоты, пройд  через вентиль 2 управл ющего счетчика, ставит управл ющий счетчик 1 во второе состо ние, в результате чего открываетс  схема совпадени  4. Кроме того, первый импульс входной частоты через вентиль 3 и схему сборки 5 производит сброс счетчика 6 эталонной частоты , который после этого заполн етс  импульсами от генератора 7 эталонной частоты. Каждый раз при поступлении k импульсов на вход счетчика 6 срабатывает схема совпадени  4 и через схему сборки 5 происходит сброс счетчика 6, вследствие чего на счетчик 8 поделенной эталонной частоты поступает частота . k

Второй импульс входной частоты, пройд  через вентиль 2, ставит управл ющий счетчик 1 в третье состо ние, из-за чего закрываетс  вентиль 2 и схема совпадени  4, и открываютс  вентиль 9 умноженной частоты и вентиль 10 эталонной частоты. В счетчике 8 в это врем  зафиксировано число - . Т, как резульk

тат замера периода Т входной частоты, поделенной эталонной частотой. Второй импульс входной частоты через вентиль 3 и схему сборки 5 вновь производит сброс счетчика 6. В дальнейшем лри заполнении последнего импульсами от генератора 7 происходит сброс его каждый раз при срабатывании блока сравнени  кодов через вентиль 9 и схему сборки 5, вследствие чего с вентил  9 на вход счетчика 12 младших разр дов поступает эталонна  частота, поделенна  на число ---Т,

к

хранима  в счетчике 8. Эта частота есть умноженна  в k раз входна  частота, так как

- kf, где f входна  частота.

Счетчик младших разр дов имеет емкость, равную числу k-, поэтому при поступлении на счетчик 12 числа импульсов, равного k, с его выхода на счетчик 13 старших разр дов выдел ютс  импульсы переноса.

С приходом каждого импульса входной частоты происходит коррекци  счетчика 12 и счетчика 6 путем сброса их в «О импульсами с выхода вентил  3. При этом, если за предыдущий период первой входной частоты на счетчик 12 поступило число импульсов меньше k, но больше - (последний триггер счетZi

чика 12 находитс  в состо нии «1), то при сбросе выдел етс  импульс переноса в счетчик 13 старших разр дов. Если за предыдущий период входной частоты на счетчик 12 поступило число импульсов больше k, но

ЗА ,

меньше - (импульс переноса уже выделил t

с , а последний триггер находитс  в состо нии «О), то происходит просто сброс счетчика 12, а импульса переноса при этом не выдел етс .

Через открытый вентиль 10 эталонной частоты с генератора 7 на вход счетчика 14 временного интервала поступает эталонна  частота /эт и формируетс  временной интервал

Тизм- :

При поступлении числа импульсов, определ емого блоком 15 задани  коэффициента пересчета , на счетчик 14 с его выдел етс  импульс , устанавливающий управл ющий счетчик 1 в нулевое состо ние, в результате чего закрываютс  iBCe вентили схемы, а в счетчике результата измерени , состо щем из счетчика 12 младших разр дов и счетчика 13 старших разр дов, фиксируетс  результат измерени 

/ -/-ТизмЗдесь описано устройство, в котором формирование временного интервала начинаетс  с приходом второго импульса входной частоты. Цикл измерени  можно сократить, если формировать временной интервал (открывать вентиль эталонной частоты) с приходом первого импульса входной частоты, а выход управл ющего счетчика 1, на котором выдел етс  импульс с приходом второго импульса входной

частоты, соединить со входом записи единицы счетчика 13 старших разр дов.

Предмет изобр етен и 

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  частоты, содержащее счетчик эталонной частоты, блок сравнени  кодов, счетчик младших разр дов и счетчик старших разр дов и последовательно соединенные генератор эталонной частоты,

вентиль эталонной частоты по первому входу и счетчик временного интервала по первому входу, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства, оно снабжено управл ющим счетчиком , счетчиком поделенной эталонной частоты , вентилем входной частоты, вентилем управл ющего счетчика, вентилем умноженной частоты, схемой совпадени , схемой сборки и блоком задани  коэффициента пересчета,

причем один вход управл ющего счетчика подключен к выходу его вентил , вход которого соединен с источником сигнала измер емой частоты, при этом другой вход управл ющего счетчика подключен ,к выходу счетчика, временного интервала, а третий - к шине начала

Цикла измерений, а выход управл ющего счетчика соединен со вторыми входами ето вентил  и вентил  входной частоты, а также со вторым входом вентил  эталонной частоты и нервыми входами вентил  умноженной частоты и схемы совпадени , второй вход последней подключен к выходу счетчика эталонной частоты, а выход - к входу счетчика поделенной эталонной частоты и к первому входу схемы сборки, второй вход которой соединен с выходом вентил  входной частоты и первым входом счетчика младших разр дов, а третий вход ее соединен со вторым входом счетчика младших разр дов и выходом вентил  умноженной частоты, два входа которого подключены соответственно « выходу управл ющего счетчика и выходу блока сравнени 

кодов, первый вход последнего соединен с первым выходом счетчика эталонной частоты, два входа которого соединены соответственно с выходом генератора эталонной частоты и

выходом схемы сборки, а второй выход счетчика эталонной частоты подключен к второму входу схемы совпадени , при этом второй вход блока сравнени  кодов соединен с выходом счетчика поделенной эталонной частоты , а второй вход счетчика временных интервалов подключен к выходу блока задани  коэ (фициента пересчета.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  цикла измерени  на один период входной частоты, выход управл ющего счетчика соединен с входом записи единицы счетчика старших разр дов.