SU543882A1 - Цифровой низкочастотный частотомер - Google Patents

Description

1

Устройство относитс  к цифровой измерительной технике и может найти применение дл  точного измерени  сигналов низкой и инфранизкой частоты в течение одного или нескольких ее периодов.5

Известен цифровой низкочастотный частотомер , содержащий блок выделени  периода соединенный через первый вентиль со входом первого счетчика, к разр дам которого подключены потенциальные входы группы 0

схем совпадени , импульсные входы которой подсоединены к разр дам второго счетчика, генератор эталонной частоты и второй вентиль р..

Недостатком  вл етс  низка  точность преобразовани  интервала времени в число, 15 пропорциональное частоте, и, следовательно, низка  точность измерени  частоты.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  частоты.

Дл  этого в цифровой низкочастотный 20 частотомер, содержащий генератор эталонной частоты, последовательно соединенные блок выделени  периода, вентиль, счетчик и группу элементов совпадени , а также второй счетчик, выходы которого соединены со 25

вторыми входами группы элементов совпадени , и второй вентиль, дополнительно введены датчик калиброванных интервалов времени , который включен между выходом блок выделени  периода и первым входом второго вентил , блок изменени  частоты квантовани , выход которого соединен со вторыми входами обоих вентилей, первый вход св зан с выходом генератора эталонной частоты , второй вход - с вторым выходом первого счетчика, и блок вычитани  частот, первым входом подключенный к выходу группы элементов совпадени , вторым входом - к выходу второго вентил , а выходом - ко входу второго счетчика.

На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого частотомера.

Частотомер содержит блок 1 выделени  периода измер емой частоты, устройство 2 изменени  частоты квантовани , вентили 3 и 4, счетчики 5 и 6, схему 7 вычитани  частот, группу 8 схем совпадени , датчик 9 калиброванных интервалов времени, генератор 10 эталонной частоты.

Частотомер работает следующим образом В исходном состо нии вентили 3 и 4 закрыты , а счетчики 5 и 6 наход тс  в нулевом состо нии. Измерение производитс  в два этапа.

На первом этапе производитс  квантование периода Т измер емой частоты импульсами генератора 10. При этом блок 1 открывает вентиль 3 на врем , равное Tj,

м импульсы генератора 10 через устройство 2 поступают на вентиль 3 и далее на вход счетчика 5. При поступлении первых т

каждой из схем подк.шочены к щз мому выходу одного из триггеров счетчика 5 и к Ш1версному выходу одного из триггеров счетчика 6, причем, если один из ее входов подключен к триггеру старшего разр да счетчика 5, то второй вход подключаетс  к триггеру младшего разр да счетчика 6, и наоборот . Импульс по вл етс  на выходе той из схем совпадени , котора  подключена к наход щемус  в единичном состо нии триггеру счетчика 5 и переход шему из нулевого в единичное состо ние триггеру

которые  вл ютс  двухвхоповыми. Входы

ду, может измен тьс  в пределах N,- N и погрецшость квантовани  времекього интервала лежит в пределах /Nт-tn/Nm Nrj,- коэффициент пересчета первого и второго счетчиков прототипа). В предложенном устройстве в счетчике 5 записываетс  только разность {N.j.-Nj7j Эта разность может измен тьс  в пределах )J . Следовательно, число N-p может измен тьс  в пределах ) и погрешность квантовани  временного интервала TS/ измен етс  в пределах (м Врем  преобразовани  Nf- N в про тотипе определ етс  временем переполнени третьего счетчика импульсами с выхода логической схемы ИЛИ, средн   частота следовани  которых равна Врем  преобразовани  равно 3 где N - коэффициент пересчета третьего счетчика Последовательность импульсов на выходе схемы ИЛИ  вл етс  неравномерной . При подсчете этих импульсов возникает погрешность Д , обусловленна  этой нераБиомернсстью. Поэтому интервал может бьггь peфop лиpoвaн с относительной погрешностью Д/Nz В течение времениt импульсы частоты х,-, проход т на вход второго счетчика. Следовательно, результат преобразовани  - Nf будет получен ЕО втором счетчике также с погрешностью . Коэффициент пересчета N-j не превьшает величины . Тогда погрешщо О преобразовани  N,,, Np может дос тигнзть ьеличинь Предельна  погрешность измерени , опреде л ема  суммой предельных значений О, и S , может достигнуть велич1шы С- m Д|Т1 nr( + д) В устройстве врем  преобразовани  посто нно , погрешность его формировани  может быть сколь угодно малой, и погрешность преобразовани  Nj-- Nf определ етс  неравномерностью следовани  импульсов на входе счетчика 6. Абсолютна  величина погрешности от неравномерности не превышает указанной ранее величины и, следовательно Предельна  погрешность устройства И д , mm Сравнение предельных значений погрешностей 5стройства показывает, что погрешность снижена вт раз. Так, при отношении /fмим Cl 3 устройстве погрешность меньше в 10 раз. Ф о р i о о р е т е н и   Цифровой низкочастотный частотомер, содержащий генератор эталонной частоты, последовательно соединенные блок выделени  периода, вентиль, счетчик и группу элементов совпадени , а также второй счетчик , выходы которого соед1шень со вторыми входами группы элементов соападени , и второй вентиль, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него дополнительно введены датчик калиброванных интервапов времени, который включен между выходом блока выделени  периода и первым входом второго вентил , блок изменени  частоты квантовани , выход которого соединен со вторыми входами обоих вентилей, первьгй вход св зан с выходом генератора эталонной частоть, второй вход - с вторым выходом первого счетчика, и блок вычитани  частот, первым входом подк.гш:зченный к выходу группы элементов совпадени , вторым входом - к выходу второго вентил , а выходом - ко входу второго счетчика. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство. СССР № 277415, М. Кл Q 01 R 23/10, от 22.О4.69 (прототип).