SU447637A1 - Цифровой частотомер - Google Patents

Description

- .- 1 . ; ;

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  расширени  диапазона частот, измер е ,мых цифровыми частотомерами, i Известный цифровой частотомер, содер- жаший источник импульсов эталонной частоты , соединенный через ключевую схему со с счетчиком импульсов эталонной частоты, счетчик времени, первый вход которого св зан с входом Пуск, входы установки - с переключателем кал1Йрованных интервалов времени, а выход - со вторыми входами двух трехвходовых схем И, первыми входа-, ми подключенных к выходам триггера управглени , третьим входом первой схемы - к источнику измер емой частоты, а выходами через схему ИЛИ - к счетному входу дегкадного счетчика импульсов, выход которого :св аан с блоком индикации, ключевые схемы ;ii вентили, характеризуетс :суженным диапаIgoHOM измер емых частот. Предлагаемый частотомер отличаетс  от известных тем, что он снабжен двоичным накапливающим сумматс ом параллельного действи , схемой управлени  умножением

чисел на число 10, дополнительными переключател ми , двоичным счетчиком импульсов , шифратором и дешифратором кодов, и управл емым делителем частоты импульсов с дробными коэффициентами делени , выход которого соединен с третьим входом второй схемы И, первь1й счетный вход через управл емый вход первой клюневой схемы с источником импульсов эталонной частоты, входы ввода кодов знаменател  и числител  коэффициентов делени  - с выходами выдачи кодов сумматора и параллельными выходами счетчика импульсов эталонной частоты7 счетный вход которого св зан с источником эталонной частоты через управл емый вход второй ключевой схемы, первый управл ющий вход которой соединен с первым выходом третьей ключевой схемы, св занной управл емым с источником измер емой частоты, первым управл ющим входом - со ВХОДСМ4 Пуск устройства, а §торым выходом - со вторым счетным входом делител  и управл емым входом венти л , выход которого св зан со вторыми уп равл ющвмв входами второй и трютьей кл10г

чевьк схем, с входами шифратора кодов первый дополнительный переключатель, с первым управл ющим входом делител  и с входом команды Пуск схемы, управлени , вход приема команды Стоп которой соединен с выходом вьщачи сигнала переполнени  сумматора, св занного входами управлени  со схемой управлени , выход вь1 дачи команды Пуск которой йодключен к .управл ющему входу первой ключевой схемы к входу установки в О .декадного, счетчика , к входу установки 1 триггера управлени , к входу Пуск счетчика времени и через второй дополнительный переключательк входам установки калиброванных интервалов времени счетчика времени, выход которого через инвертор подключен к управл ющему входу вентил , причем входы приема кодов сумматора соединены с выходами выдачи кодов управл емого делител , входы приема кодов которого через вентили переноса , св занные управл емыми входами со схемой управлени , подключены к выходам вьщачи кодов сумматора, вход установки в О и второй управл ющий вход делител , счетный вход и вход установки в О двоичного счетчика св заны со схемой управ: лени , входы записи дополнительных кодов двоичного счетчика соединены с выходами I шифратора кодов, параллельные выходы - с входами дешифратора кодов, св занного с i элементами индикации положени  зап той блока индикации.:

Такое выполнение устройства позвол ет расширить диапазон измер емых частот

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из декадного счетчика 1 импульсов; управл емого делител  2 частоты с дробными коэффициентами деле- ни ; -разр дного двоичного счетчика 3 импульсов эталонной частоты; счетчика 4 времени; (- 1)-разр дного сумматора 5; двоичного счетчика 6; шифратора кодов 7; дешифратора кодов 8; схем И 9 и 10; ключевых схем 11 и 121 инвертора 13; Ключевой схемы 14; вентил  15; переключател  16 калиброванных интервалов времени; дополнительных переключателей 17 :и 18; триггера управлени  19; схемы 20 управлени  умноз«ш нием на 10; группы окем ИЛИ 21| источника 22 импульсов эталонной частоты; блока 23 ивдикашш, элемента 24 задержки и схем ИЛИ 25 и 26.

Устройство работает следующим образом .

HMnyjibc команды Пуск поступает че резпереключатеиь 16 и схемы 21 ИЛИ на входы установки калиброваннда интервалов (времени с«1ётчика 4,: Этот же сигнал через I элемент 24 зедержкй и ехемуИЛИ 26 поi даетс  на вход Пуск счетчика 4 и на пер: вый управл ющий Вход ключевой схемы 12/ ; вследствие чего начинаетработать счетчик 4 и открьюаетс  ключева  схема 12. На выходе счетчика 4 по вл етс  потенциал , соответствующий, коду I, каторый поступает на вторые входы схем И,9, 10 :: и через инвертор 13 - на управл ющий вход вентил  15. На первый вход схемы И 10 с нулевого выхода триггера 19 поддаетс  потенциал, соответствующий коду 1, ; следовательно, с началом рабОТЫ счетчика 4 через третий вход схемы И 10 на вход декадного счетчика 1 начинают поступать

V

импульсы измер емой частоты Fjj . С первого выхода ключевой схемы 12 имрульсы измер емой частоты подаютс  на первый ув равл ющий вход ключевой схемь 14. Пёр вый импульс измер емой частоты, по вивI шийс  на выходе схемы 12 j открывает схему 14, вследствие чего на вход счетчика 3 поступают импульсы с выхода ис (точника 22.

I Со второго выхода схемы 12 импульсы

частоты поступают на второй счетный вход делител  27 причём импушл,

совпадающий во времени с первым импульj сом, по вившимс  на выходе схемы 12, на второй выход этой схемы не проходит.

В течение времени поступлени  импульсов измер емойчасто:гйсо второго выхода схемы 12 делитель 2 работает в режиме

, счетчика - регистра импульсов.

I По истечении времени, определ емого положением переключател  16 счетчик 4 прекращает работу, и схемаЮ И закрываетс , В счетчике 1 будеа;- зафиксирован двоично-дес тичный код числа

h:./

-«ТТ 5 V

Х 7

где t,- калиброванный интервал времени измерени ;

h - натуральное число или .предел ьмые положением переключател  16. В момент прекращени  работы счетчика на выходе инвертора 13 по вл етс  потенjциaл , соотве:тствую,щ;ий коду 1-, вследствие |чего с выхода ключевой схемы 12 на выход бботкрытого вентил  15 проходит импульс измер емой частоты F«. Этот нмпульс псхлупает на вторые управл ющие входы ключевых схем 12 и 14, вследствие чего эти схемы ., 5 : ;; . :Vr;;:- закрываютс . Кроме того, эгог же импульс подаетс  на первый управл ющий вход дели тел  2 на вход Пуск схемы 20 и через дереключатегеь 18 и шифратор 7 --на входы записи дополнительных кодов счетчика S. К этому моменту времени с первого выхода схемы 12 поступит ( VI +1) импульсов, а со второго выхода -11,, импульсов. Число t фиксируетс  вделителе 2 и соагветств ет целому числу периодов измер емой част ты, в течение интервала времени измерени  которых на вход счетчика 3 проходит импульсов эгалонной частогы. С приходом импульсного сигнала на оди из входов шифратора 7 в двоичный счетчик 6 записьтаетс  число 2%-1, а - число разр дов счетчика 6; р - натуральное число или О, определ емые положением переключател  18. С приходом импульсного сигнала на первый управл ющий вход делител  2 делитель подготавливаетс  к работе в режиме промежугочного регистра. На выходах вьщачи кодов делител  соответственно автоматически :усганавливаютс  двоичные коды чисел . Ч г-1 Пд И , тде q - число разр дов двоичного счетчи1 ка 3; t - число двоичных разр дов числа , зафиксированного в счетчике 3 э, с первого выхода схемы 20 на вход сумматора 5 поступает сигнал, вследствие чего в сумматор записьтаетс  код числа А. Со вгорого вьд{;ода схемы 20 на вход Суммирование сумматора 5 поступают им пульсы, вследсгвие чего с каждым импуль- сом к двоичному коду числа, йаход щегосн в сумматоре, с выходов выдачи кодов управл емого делител  добавл етс  двоичный код числа П . К моменту прихода очередной командц Суммирование в суммагоре будет находитьс  число q-l -2 () где m - число предыдущих суммирований. В зависимости ог соотношени  эгалонной Гд и измер емой частот Г схема i .. ,6 управлени  обеспечивает два режима рабо ,ты частагомера. Первый режим обеспечи1ваетс  при условии, что F . ,. - , :;-m ;iQ r-. , Sf.;x ;;--: --v -. .. : jjj.p СЖ2 1 . :  ® &/.Т wcpo двоич цых разр дов числа wn. Импульс переполнени  сумматора посту. пает на вход приема команды Стоп схему 2О управлени , котора  формирует еиг . налы гашени  счетчика 6 и включени  блокаПиндйкации 23, на цифровом табло I которого высвечиваетс  дес тичный код числа «h N, 10 ,. Второй режим работы частотомера схемы обеспечивает при условии, что Fj Х сумматор не переполн етс  после прихода на вход приема команды ; Суммирование-первых дес ти импульсов, г . е. при условии, что и , В эгрм случае после поступлени  на вход суммировани  сумматора дес ти импугйьсов. на кодовых шинах схемы 2О управлени  по вл ютс  импульсные сигналы управлени , вследствие чего выполн ютс  последовательно следующие операции: гащение делител  2; перенос числа В из: сумматора в делитель 2; гашение сумматора; выдача числа А в сумматор. 1 После каждого цикла умножени  на дес ть содержимого дели гел  2 на вход счетчика 6 поступает импульс. Перед началом каждого последующего цикла умножени  на дес ть в делителе будет находитьс  двоичный код числа U,-,i а в счетчике 6 - двоичный код числа 2-р-И.-1, где 1 - число предыдущих циклов умножени . Циклы умножени  псетор ютс  до по вле- ни  импульса переполнени  сумматора. Пусть; сумматор переполн етс  в (К+1)-ом цикле. К этому моменту в делителе 2 и сумматоре 5. будутНаходитьс  соответственно числа 10-Пд и , где m4,iO. В счетчике 6 будет зафиксирован двоичный код числа М2 Mj +К +1 или ) при , что К р . Импульсные сигналы, посгупающие с выходом схемы 20 управлени , последователь но произЕюд т гашение сумматора, перенос числа 10 n.f4 с выходе выдачи кодсж управл емого делигел  в сумматор и гашение управл емого делигел , после чего с выхода схемы 20 поступает импульсный снгнал. Вследствие этого- счетчнк 1 устанавливаетс  в нулевое положение; на первом входе схемы 9 И устанавливаетс  потенциал, соответствующий I ( потенциал поступает с единичного выхода триггера 19);j открываетс ; ключева  схема 11, чере управл емый вход которой с выхода источника 22 на первый счетный вход дели Тел  2 начинают поступать импульсы} устанавливаетс  Заданное ,положением пе 1Ю1Шо ч1 тел )врем рабснгы счетчика 4; ; запускаетс  счетч1 к4; { С началом по г уплени  импульсов эталон F на первый счетный вход деной частоты лител  2 делителе начинает работать в ре- жиме делени  эталсжной частоть на дробньЦ коэффициент вида а так как с кодовых выходе счетчика 3 на выходы приема кодов числителю делител  2 поступает код числа р Fs, :а 1 а на Входы приема кодов знаменател  этого же |делител  с выходе® выдаЧ1  кодов сумматора подаетс  код числа Q 10 П, то с выхода делител  2 на вход схемы 9 И будет поступать частота Г -1э Аг ВЫХ KQ Р Счетчик импульссе вьщаёт импульсный :сигнал длительностью , где р - натуральное число или О, определ емые положением пер слючател  17,, В течение временного интервала Т, через схему И на вход счетчика 1 N2 2 X o-5x «импульсов. в момент окончани  работы счетчика 4 :ip выхода схемы управлени  20 поступает нгнал в блсж индикации 23, в следствие чего на его цифровом табло высвечиваетс  Сигнал у&азани  дес тичный код числа положени  зап той в блсж индикации поступает с эыходов дешифратора 8, на входы которого с выходса счетчика 6 подаетс  двоичный код числа . В результате, на цифровом табло частотомера будет пред ставлено число «2 ставлено число . с.-, численное аi . 10 ченве определ ет частоту в герцах с точностью до К-р дес тичных знаке после зап той. Предмет изобретени  Цифровой частотомер, содержащий источник импульсов эталонной частоты, соединенный через ключевую схему со счетчиком импульсе эталонной частоты, счетчик времени , первый вход которого св зан со входом Пуск, входы установки - с переклю- , чателем калиброванных интервалов времеаи, а выход - со вторыми входами двух трехвходс ых схем И, первыми входами подключенных к выходам триггера управлени , третьим входом первой схемы - к источнику измер емой частоты, а выходами через схему ИЛИ - к счетному входу декадного счетчика имцульсс, выход каторо1 о св зан с блоком индикации,, ключевые схемы и вентили , о т Пи ч а ю щ ни с   тем, что, с целью расширени  Диапазона измер емых частот, он снабжен двоичным накапливаюшик (Сумматором параллельного действи , схемой/ управлени  умножением чисел на число 10, Дополнительными переключател ми, двоичным счетчиком импульсов, шифратором и дешифратором кодов и управл емым делителем частоты импульсов с дробными ко фиииентами Дарени , выход, кртрррго coe диненстретьимвходомвторойсхемыИ, счетный вход через управл емый вход первой ключевой схемы - с источником импульсов эталонной частоты, входы ввода кодов знаменател  и числител  коэффициентов делени  - с выходами вьщачи кодов сумматора и параллельными выходами счет, чика импульсов эталонной частоты, счетнЫй вход которого св зан с источником ; эталонной частоты через управл емый вход второй ключевой схемы, первый управл ющий вход которой соединен с первым выхо«дом третьей ключевой схемы, св занной управл емым входом с источником измер емой частоты, первым управл ющим входом - со входом Пуск устройства, а

9, вторым выходом - со вторым-/( вхо дом делител  и управл емым,ходом венгил , выход которого св зан со вторыми управл ющими входами второй и третьей ключевых схем, со входами шифратора кодов через первый дополнительный переключ гель, с первым управл ющим входом делител  и со входами команды Пуск схемы . управлени , вход приема команды Стоп которой соединен с выходом вьщачи сигнала переполнени  сумматора, св занного входами управлени  со схемой управлени  выход вьщачи команды Пуск которой подключен к управл ющему входу первой ключевой схемы, к входу установки в О декадного счетчика, к входу установки в триггера управлени , к входу Пуск счетчика времени и через второй дополнительный переключатель входам уста .Л новки Щ 1 роёан11шх;и1:гтервалов времени счетчика времени, выход которого через инвертор подключен к управл ющему входу ; вентил , причем входы приема кодов сумматора соединены с выходами выдачи кодов управл емого делител , входы приема кодов которого через вентили переноса, св занные управл емыми входами со схёмой управлени , подключены к выходам выдачи кодов сумматора, вход установки в I О и второй управл ющий вход делител , счетный вход и вход устансеки в О дво ичного счетчика св заны со схемой управлени , входы записи дополнительных кодов двоичного счетчика соединены с выходами шифратора кодов, параллельные выходы - с входами дешифратора кодов, выходами св  ванного с элементами индикапни положени  э§5 той блока индикации.