SU443325A1 - Устройство дл измерени частоты электрических колебаний - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники.

Известно электронно-счетное устройство дл  измерени  частоты электрических колебаний, в котором измер емый сигнал преобразуют в однопол рные импульсы, следующие с частотой сигпала. Затем электронным счетчиком подсчитывают количество импульсов, прошедших через стробирующее устройство, которое открываетс  на врем , равное или кратное одной секунде. Результат подсчета регистрируют на цифровом табло.

Однако известное устройство обладает малым быстродействием.

Дл  повышени  быстродействи  предлагаемое устройство снабжено реверсивным счетчиком импульсов с четырьм  входами, блоком управлени , перестраиваемым генератором с двум  входами, смесителем частот с двум  входами, формирователем разностного временного интервала с двум  входами и выходами и схемой совпадени , причем реверсивный счетчик первым входом соединен с выходом стробируюшего устройства, вторым - с выходом схемы совпадени , третьим - с выходом формировател  разностного временного интервала, четвертым - с первым выходом блока управлени , а первым и вторым выходами подключен соответственно к входу цифрового табло, к первому входу перестраиваемого генератора, при этом второй выход блока управлени  подключен к стробирующему устройству, а вход - к первому выходу опорного генератора, другие выходы которого подключены соответственно к второму входу перестраиваемого генератора и к первому входу схемы совпадени , второй вход которой подключен к второму выходу формировател  разностного временного интервала, первый вход

последнего соединен с вторым выходом блока управлени , а второй - с выходом смесител  частот, своим первым входом нодключенным к источнику исследуемого сигнала, а вторым - к выходу перестраиваемого генератора.

Блок-схема описываемого устройства .показана на чертеже, где прин ты следующие обозначени : 1 - формирователь импульсов, 2 - стробирующее устройство, 3 - реверсивный счетчик импульсов, 4 - цифровое табло, 5 - опорный геператор, 6 - блок управлени , 7 - перестраиваемый геператор, 8 - смеситель частоты, 9 - формирователь разностного временного интервала и 10 - схема совпадени .

Формирователь импульсов 1 предназначен дл  преобразовани  измер емого сигнала в однопол рные импульсы, следующие с частотой сигнала Дх-. Вход формировател  св зан с источником сигнала, выход - со стробирующим устройством 2. Стробирующее устройство 2 служит дл  пропускани  на свой выход импульсов в течение заданного интервала времени. Стробирующее устройство по входам св зано с формирователем импульсов 1 и блоком управлени  6, ио выходу - с реверсивным счетчиком 3 импульсов. Реверсивный счетчик импульсов предназначен дл  подсчета импульсов, поступающих на его входы от стробирующего устройства 2 и схемы совпадени  10. Реверсивный счетчик имеет также входы управлени  реверсом, св занные с блоком управлени  6 и формирователем 9. По выходам счетчик 3 св зан с цифровым табло 4 и перестраиваемым генератором 7. Цифровое табло 4, св занное с реверсивным счетчиком 3, предназначено дл  отображени  результата измерени . Опорный генератор 5 служит дл  создани  стабильных по частоте повторени  сигналов, необходимых дл  работы св занных с ним блока управлени  6, перестраиваемого генератора 7 и схемы совпадени  10. Блок управлени  6 предназначен дл  формировани  управл ющих сигналов, обеспечи-вающих правильное взаимодействие всех узлов устройства. Блок управлени  б св зан по входу с опорным генератором 5, а по выходу - с узлами 2; З; 9. Перестраиваемый генератор 7 (например управл емый синтезатор частоты) служит дл  создани  на своем выходе сигнала, частота которого fr fx+Po± fxПо своим входам генератор 7 соединен с реверсивным счетчиком 3 и опорным генератором 5, выход генератора 7 св зан со смесителем частоты 8. Смеситель частоты 8 предназначен дл  смещени  сигналов с частотами /г и fx, поступающих на его входы от перестраиваемого генератора 7 и источника сигнала, а также дл  выделени  разностной частоты /г-fx-Fo+f fxВыход смесител  частот св зан с формирователем 9. Формирователь 9 предназначен дл  формировани  разностного временного интервала Г А.( РО AL«f, ,Д/.. Формирователь 9 по своим входам св зан с блоком управлени  6 и смесителем частоты о. Выход формировател  9 соединен со схемой совпадени  10. Схема совпадени  10 служит дл  формировани  на своем выходе импульсов, количество которых равно Л, ДГ ./„ fex k,f.,, По входам схема совпадени  св зана с формирователем 9 и опорным генератором 5. Выход схемы совпадени  10 св зан с реверсивным счетчиком 3. Устройство работает следующим образом. Исследуемый сигнал с частотой /ж преобразуетс  в формирователе импульсов 1 в импульсы , частота повторени  которых также равна 1х- Эти импульсы поступают на стробирующее устройство, которое строб-импульсом, поступающим с блока управлени  6, открываетс  иа промежуток времени Г). До передачи на Стробирующее устройство строб-импульса блок управлени  устанавливает реверсивный счетчик 3 в нулевое состо ние и включает его в режим . Поэтому в реверсивном счетчике в момент окончани  стробирующего импульса окажетс  зафиксированным число N lxT. Это число отображает измер емую частоту с некоторой погрещностью, не превыщающей Afa; - - Поэтому запись числа начииаетс  не с младщего разр да счетчика, а с разр да, соответствующего возможной ощибке из-за квантовани . Так, при 71 0,1 сек Гц, и поэтому запись производитс , начина  с разр да, соответствующего дес ткам герц. Далее за счет св зей с реверсивным счетчиком, производитс  настройка перестраиваемого генератора 7 на частоту + FQ, где FO - оптимально выбираемый сдвиг частоты (выбор FO зависит от предъ вл емых требований по быстродействию и точности). Как указывалось ранее, число отображает частоту /ж с некоторой погрешностью Д/а: -. Поэтому первстраивавмый генератор будет настроен на частоту /г /л;+-Ро±Д/д;Сигнал с этой частотой подаетс  иа смеситель частоты 8, на второй вход которого поступает исследуемый сигнал с частотой fx. Смеситель частоты смешивает эти сигналы и вырабатывает на своем выходе сигнал с разностной частотой fo±Afx- Этот сигнал подаетс  на формирователь 9, который после получени  соответствующей команды от блока управлени  6 вырабатывает разностный временной интервал длительностью ± ДЛу где А - коэффициент пропорциональности, численно равный количеству периодов частоты FO (или FoiAf), укладывающихс  во временном интервале, обратно пропорциональном FO (или ) . При Н,Ц. , Разностный временной интервал ДГ заполн етс  в схеме совпадени  10 счетными импульсами , имеющими частоту повторени  /этПоэтому на выходе схем совпадени  возникает пачка импульсов, количество которых 2 k2&.fx- При формировании в формирова