SU473116A1 - Устройство дл измерени малого относительного изменени частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано в качестве прибора, измер ющего относительное изменение частоты одного источника сигнала или относительной разности частот двух источников сигналов.

Известно устройство дл  измерени  отклонени  частоты. Однако отмечаетс  его сложность , ограниченность диапазона рабочих частот и мала  точность измерений.

В предлагаемое устройство введен источник тока, выход которого подключен к индикаторному устройству, и частотный дробнократный калибратор, выполненный, например, на статических триггерах, дифференцирующих цепочках и диодно-ключевой схеме «ИЛИ и включенный между формирователем импульсов и преобразователем частота-ток.

Кроме того, входные диоды в статических триггерах и в диодно-ключевой схеме «ИЛИ к дифференцирующим цепочкам подключены разноименными выводами, а дифференцирующих цепочек и входов в диодно-ключевой схеме «ИЛИ на один больше, чем статических триггеров, причем дополнительна  дифференцирующа  цепочка соединена со входом первого триггера.

На чертеже приведена блок-схема устройства .

Устройство содержит последовательно соединенные входной формирователь импульсов

1, частотное дробно-кратное калибровочное устройство 2, преобразователь частота - ток 3, индикаторное устройство 4, со входом которого соединен выход источника тока 5. Устройство 2 выполнено на статических триггеpax 6, дифференцирующих цепочках 7, подключенных к выходам триггеров 6, дополнительной дифференцирующей цепочке 8, подключенной входом ко входу первого триггера 6 и к выходу формировател  импульсов 1, и

диодно-ключевой схеме «ИЛИ, выполненной на диодах 9 и 10 и ключах (тумблерах) 11 и 12 и подключенной к выходам цепочек 7 и 8. Индикатор 13 устройства 4 снабжен регул тором чувствительности, выполненным, например , в виде переменного щунта 14. Дл  снижени  переменной составл ющей тока через индикатор 13 он защунтирован конденсатором 15, а дл  предохранени  от перегрузок - ограничителем тока на параллельно-встречно

включенных стабилитронах 16 и 17. Преобразователь частота - ток 3 содержит последовательно включенные одновибратор 18, ключ 19 и генератор тока 20. При калибровке и измерени х часть или все тумблеры И и 12

включены. Устройство дл  измерени  малого относительного изменени  частоты работает следующим образом. Измерение. Имиульсы входного сигнала , прошедшие формирователь 1 и устройство 2,запускают преобразователь частота - ток 3.Разность токов генератора тока 5 и преобразовател  частота - ток 3 поступает на индикаторное устройство 4. При номинальной частоте входного сигнала регулировкой крутизны преобразовани  преобразовател  чаciOTa - ток 3 устанавливаетс  нуль на индикаторе 13, т. е. устанавливаетс  равенство токов генератора тока 5 и преобразовател  3. Отклонение частоты входного сигнала от номинальной приводит к пропорциональному изменению тока преобразовател  частота - ток 3. В результате устройство 4 зафиксирует определенную разность токов. При соответствующей градуировке и калибровке устройства в целом индикатор 13 показывает отклонение частоты от номинальной, выраженное, например, в процентах. Калибровка. Определенным включением тумблеров 11 и 12 подбирают некоторую частоту следовани  импульсов с частотного дробно-кратного устройства 2, которую условно принимают за единицу, и регулировкой крутизны преобразовател  частота - ток 3 устанавливают индикатор 13 на нуль. Новым включением тумблеров 11 и 12 подбирают определенную частоту следовани  импульсов с калибратора 2, относительное отклонение которой соответствует выбранному пределу измерени  или калибровочной метке на этом пределе измерени . Регулировкой сопротивлени  шунта 14 устанавливают индикатор 13 на калибровочную точку. На этом калибровка заканчиваетс . Поскольку относительное изменение частоты с калибратора 2 устанавливаетс  с абсолютной точностью, а операции калибровки занимают очень мало времени, то дл  калибровки может быть использована частота источника исследуемого сигнала до подачи на него возмущающего воздействи  (модулирующего сигнала и т. п.), так как и практически любой генератор переменного напр жени  имеет высокую кратковременную стабильность частоты . Шести триггеров 6 в частотном дробно-кратном устройстве 2 достаточно дл  точной калибровки предела измерени , равного отклонению частоты на 1%. На этом пределе измерени  предлагаемое устройство обнаруживает отклонение частоты, равное 0,01 % и менее . Калибровка выбранного предела измерени  осуществл етс  на частоте, существенно отличной от частоты, отклонение которой измер етс . Единственна  операци , которую потре-. буетс  проделать после калибровки перед измерением отклонени  частоты, - это регулировка крутизны преобразовани  преобразовател  частоты - ток 3 при номинальной частоте сигнала с целью установки индикаторного устройства 4 на нуль. В качестве индикаторного устройства могут быть использованы электронный или шлейфный осциллографы, самописцы и т. п. устройства . Входные сигналы в формирователе импульсов I превращаютс  в пр моугольные импульсы , поступающие на делитель частоты, выполненный на статических триггерах 6, которые запускаютс  положительными фронтами импульсов. Поскольку отрицательные фронты выходных импульсов формировател  1 и всех триггеров 6 не совпадают друг с другом во времени, их можно после соответствующего дифференцировани  суммировать на выходе диодно-ключевой схемы «ИЛИ и подавать на вход преобразовател  частота - ток 3, выполненного, например, на последовательно включеннЫ|Х ждущих одновибраторе 18, ключе 19 и генераторе тока 20. Регулировкой длительности импульсов одновибратора 18 и величины тока генератора тока 20 можно в больших пределах измен ть крутизну преобразовани  преобразовател  частота - ток 3, что позвол ет в соответствующих пределах частотного диапазона производить измерени  отклонени  частоты. Частотный дробно-кратный калибратор 2, используемый в режиме делени  частоты дополнительно расщир ет частотный диапазон в сторону увеличени  входной номинальной частоты в 2 раз, где i - число триггеров 6 в частотном дробнократном калибраторе, и в сторону уменьшени  частоты - в два раза за счет суммировани  входной частоты с выходными частотами триггеров 6 на выходе диодно-ключевой схемы «ИЛИ. Предмет изобретени  Устройство дл  измерени  малого относительного изменени  частоты, содержащее последовательно соединенные входной формирователь импульсов, преобразователь частота - ток и индикаторное устройство, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, оно снабжено частотным дробно-кратным калибратором и источником тока, причем частотный дробнократный калибратор включен между выходом входного формировател  и входом преобразовател  частота - ток, а выход источника тока подключен к второму входу индикаторного устройства.

I- -ГГif- 7I °

± ± В.,.од V /5 5| Т|

:f11ii- о