Claims (5)
Счетчик формировани выходного кода 1 под слючен к выходу преобразовател код-частота 2, управл ющие входы преобр; :ювагел 2 подключены к выходам счетчика I. Блок управлени 3 соединен со счетчик-ом 1 и с преобразователем 2. Цифровой измери1е 11 нички.х. час ют включает в себ также формирователь интервалов времени 4, регистр сдвига 5, делитель частоты 6 с несколькими выходами и элемент И 7. Вход синхронизации формировател интервалов времени подключен к блоку управлени , с которым соединен выход 8 формировател , вход регистра сдвига 5 через элемент И 9 соединен с выходом 10 формировател интервалов времени 4 и с выходом элемента И 7. Вход делител частоты 6 подключен к частотному датчику 11, выход 12 соединен с первыми входами элементов совпадени 13-15 первой группы , выход 16 делител - со входом элемента ИЛИ 17, другие входы которого через элементы совпадени 18-20 второй группы подключены к выходам 21-23 делител частоты и через эти же элементы совпадени - к выходам 24-26 регистра сдвига5. Выходы 24-26 регистра сдвига соединены также со вторыми входами элементов совпадени 13-15, третьи входы которых подключены к выходу элемента И 7. Выходы элементов совпадени 13-15 соединены со входами установки в различные состо ни счетчика формировани выходного кода 1 и преобразовател код-частота The output code generation counter 1 is connected to the output of the code-frequency converter 2, the control inputs are transformed; : Yuvagel 2 is connected to the outputs of counter I. The control unit 3 is connected to the counter 1 and to the converter 2. The digital measurement is 11 pin. x. The clock also includes a shaper time interval 4, a shift register 5, a frequency divider 6 with several outputs, and an element 7. The synchronization signal of the time interval shaper is connected to the control unit to which the shaper output 8 is connected, the input of the shift register 5 through the element 9 is connected to the output 10 of the time interval generator 4 and to the output of the element 7. The input of the frequency divider 6 is connected to the frequency sensor 11, the output 12 is connected to the first inputs of the matching elements 13-15 of the first group, the output 16 of the divider is connected to the input ment OR 17, the other inputs of which are of matching elements 18-20 through the second group are connected to the outputs of the frequency dividers 21-23 and through these same elements matcher - to the outputs 24-26 sdviga5 register. The outputs 24-26 of the shift register are also connected to the second inputs of the matching elements 13-15, the third inputs of which are connected to the output of element 7. The outputs of the matching elements 13-15 are connected to the inputs of the installation in different states of the output code generation counter 1 and the code converter frequency
2. Один вход элемента И 7 п даслючен через блок задержки 27 к выходу 12 делител частоты 6, а другой - к блоку управлени 3, с которым соединен также выход элемента ИЛИ 17. Цифровой измеритель низких частот работает следующим образом. В начале каждого цикла измерени в счетчик формировани выходного кода 1 записьгоаетс определенный код, и по истечении некоторого времени после начала цикла на вход счетчика подаютс импульсы с преобразовател код-частота. Частота этих импульсов переменна и управл етс текущим значением кода в счетчике. Подача импульсов с переменной частотой продолжаетс до окончани цикла измерени , после чего выходной код записьшаетс в запоминающее устройство (на схеме не показано) „ Формирователь интервалов времени 4 выдает на выходе 10 импульсы в моменты окончани интервалов времени 2Timin, 4Timin, ,a на выходе 8 - через интервал времени 16Tlп in ГД Tirpjnминимальный период измер емой частоты датчика, т.е. период, соответствующий максимальной измер емой частоте. Интервалы времени отсчитьшаютс от начала цикла измерени благодар запуску формировател интервалов времени блоком управлени 2. One input element And 7 p is connected through the delay unit 27 to the output 12 of frequency divider 6, and the other to the control unit 3, to which the output of the element OR 17 is also connected. The digital low-frequency meter works as follows. At the beginning of each measurement cycle, a certain code is recorded in the output code generation counter 1, and after some time has elapsed, the code-frequency converter pulses are sent to the counter input. The frequency of these pulses is variable and is controlled by the current code value in the counter. The impulse with a variable frequency continues until the end of the measurement cycle, after which the output code is written to a memory device (not shown). Shaper 4 timer emits 10 pulses at the end of time intervals 2Timin, 4Timin,, and output 8 - after a time interval of 16Tlp in DG Tirpjn, the minimum period of the measured frequency of the sensor, i.e. the period corresponding to the maximum measured frequency. The time intervals are counted from the start of the measurement cycle due to the start of the time interval generator by the control unit.
3. Импульсы с выхода 10 поступают через элемент И 9 на регистр сдвига 5, а с выхода 8-на блок управлени . При поступлении импульсов на вход регистра- сдвига сигр1алы формируютс последовательно на его выходах 24-26. Делитель частоты 6 формирует на своих выходах 12,21,22,23,16 импульсы соответственно с частотами F, 0,5F, 0,25F, 0,125 F и 0,0625F, т.е через интервалы времени Т2, 2Т2 , 4Т-2 , 8Т2 и 16Т2 отсчитываемые от начала никла измерени , где F-частота датчика, т.е. измер ема в данный моент частота, а Тз-период этой частоты. Импульсы, соответствующие окончани м наименьших интервалов времени, формируютс на ыходе 12. Импульс, соответствуюндий окончанию наибольшего интервала времени, формируетс на выходе 16, а на выходах 21-23 формируютс импульсы , соответствующие окончани ми интервалов времени, имеющих указанные промежуточные значени . Перед началом цикла измерени или в его начале сигнал с блока управлени устанавливает элемент И 7 в исходное состо ние, при котором с него подаетс разрешающий сигнал на элементы совпадени 13-15. Перед началом формировани выходного кода сигнал с блока управлени 3 записывает в счетчик 1 код, соответствующий максимальной измер емой частоте. Начало формировани выходного кода определ етс импульсом с выхода 8 формировател 4, а окончание - сигналом с элемента ИЛИ 17. Если измер ема частота находитс в пределах от Fmax До 0,5Fmax импyльc на выходе 12 делител 6 формируетс до по влени сигналов на выходах регистра 5. Этот импульс не может пройти через элементы совпадени 13-15, так как сигналы на их выходах, подключенных к регистру сдвига, отсутствуют. Пройд через блок задержки 27, он переводит элемент И 7 в состо ние, противоположное исход-, ному. Счетчик формировани выходного кода и управл емый делитель частоты остаютс в исходном состо нии, а на регистр сдвига после этого не Morjn: попасть импульсы с формировател интервалов времени 3. The pulses from output 10 are fed through element 9 to shift register 5, and from output 8 to the control unit. When pulses arrive at the shift-shift input, the signals are formed sequentially at its outputs 24-26. The frequency divider 6 generates at its outputs 12,21,22,23,16 pulses, respectively, with frequencies F, 0.5F, 0.25F, 0.125 F and 0.0625F, that is, at time intervals T2, 2T2, 4T-2 , 8Т2 and 16Т2 measured from the beginning of the measurement time, where F is the frequency of the sensor, i.e. the frequency measured at a given moment, and the Tk-period of that frequency. Pulses corresponding to the end of the shortest time intervals are generated at output 12. An impulse corresponding to the end of the longest time interval is formed at output 16, and at outputs 21-23, pulses are formed corresponding to the end of time intervals having the specified intermediate values. Before the beginning of the measurement cycle or at its beginning, the signal from the control unit sets element 7 to the initial state, at which the resolving signal is fed to the matching elements 13-15. Before starting the formation of the output code, the signal from the control unit 3 writes into the counter 1 a code corresponding to the maximum measured frequency. The beginning of the formation of the output code is determined by the pulse from output 8 of the driver 4, and the end by a signal from the element OR 17. If the measured frequency is in the range from Fmax To 0.5Fmax pulse per output 12, splitter 6 is formed before the appearance of signals at the outputs of register 5 This pulse cannot pass through the elements of coincidence 13-15, since the signals at their outputs connected to the shift register are absent. Having passed through the delay block 27, it translates the element AND 7 into the state opposite to the original one. The output code generation counter and the controlled frequency divider remain in the initial state, and then the shift register is not Morjn: to get pulses from the time interval generator
4. Так как формирование выходного кода начинаетс спуст врем 16T,min, аТ, min Kg Т, mjn, то коэффициент делени измер емой частоты должен быть равен 16. Коэффициент Kg обеспечиваетс тем, что из-за отсутстви сигналов на выходах регистра сдвига 5 элементы совпадени 18-20 закрыты, и формирование выходного кода заканчиваетс после по влени импульсов на выходе 16 делител 6, т.е. через 16Tj, Частота на входе счетчика Аоомиоовани выходного кода 1 измен етс отГ,.,, Тб if m закону i гё , При измер емой частоте РХЗХ 2 - 32Т, гп in и выходной код приним значение1 N -- - f 6- о 5 N К, зг-т,, На входе счетчика формировани выходного кода в конце цикла измерени - 0,5.к,. Если измер ема частота находитс в пределах от 0,5 до 0,25 Ff-nax, к моменту формировани импульса на выходе 12 делител 6 на выходе 24 регистра сдвига 5 уже оказьшаетс сигнал. В этом случае импульс с выхода 12 делител частоты поступает на элемент совпадени 13 и устанавливает в счетчике формировани выходного кода I кодО,5Ытах Этот же импульс , пройд через блок задержки 27, переводит элемент И 7 в состо ние, противоположное исходному. В этом случае коэффициент делени входной частоть Kg 8 вследствие т го, что сигнал на выходе элемента ИЛИ 17 фо мируетс после поступлени на элемент совпадени 18 импульса с выхода 23 делител , так как на другом входе элемента совпадени 18 присутствует сигнал с выхода 24 регистра сдвига 5. В св зи с тем, что интервал времени от начала цикла измерени до начала формировани выходного кода всегда равен 6Т, min. моменту начала формировани выходног кода в этом случае при К 8 должен соответствоK .-S -o,4. Since the formation of the output code begins after 16T, min, AT, min Kg T, mjn, the division factor of the measured frequency should be 16. The Kg factor is ensured by the absence of signals at the outputs of the shift register 5 elements matches 18-20 are closed, and the formation of the output code ends after the appearance of pulses at output 16 of divider 6, i.e. through 16Tj, the Frequency at the input of the counter of output signal 1 of the code changes from rG,. ,, TB if m to the law i Go, At the measured frequency RXXX 2 - 32T, rn in and the output code is 1 N - - f 6- about 5 N K, SG-t ,, At the input of the counter, the formation of the output code at the end of the measurement cycle is 0.5K. If the measured frequency is in the range from 0.5 to 0.25 Ff-nax, by the time of formation of a pulse at the output 12 of the divider 6, the output 24 of the shift register 5 already has a signal. In this case, the pulse from the output 12 of the frequency divider arrives at the coincidence element 13 and sets in the counter the formation of the output code I, CO, 5. This same pulse, passing through the delay block 27, transforms the AND 7 element to the opposite state. In this case, the division factor of the input frequency Kg 8 is due to the fact that the signal at the output of the element OR 17 is fed after the pulse 18 arrives at the element 18 from the output 23 of the divider, as the signal from the output 24 of the shift register 5 . Since the time interval from the beginning of the measurement cycle to the beginning of the formation of the output code is always 6T, min. at the beginning of the formation of the output code in this case, with K 8, the correspondence ofK.-S -o should
5.N ЧТО соот вать код ветствует предварительно записа1шому коду в счетчик формировани выходного кода. Частота, подаваема на счетчик форКшровани выходного кода, должна в этом случае измен тьс по закону. ,, .„.н„;о.. Это начальное значение частоты обеспечиваетс установкой преобразовател код-частота в соответствующее состо ние импульсом с элемента совпадени 13 одновременно с записью в счетчик формировани выходного кода 0,5N|Tiax Так как отношение различных значений i обратно пропорционально отношению соответствуюших значений Тг, то при ,25F и соответственно ,„, частота на входе счетчика . f: 1 Чг .2 ц а сфор О1рованный в счетчи вк:° ИИ 0.25 N, Аналогично происход т процессы в измерительных циклах, когда измер ема частота находитс в пределах от 0,25 до 0,125 Fm и от 0,125 до 0,625 Fm В этих случа х перед формированием выходного кода в счетчик записьгоаютс соответственно коды 0,25 Nm и 0,125 Nm, а коэффициент делени измер емой частоты К-4 и К„.-4,что обеспечиваетс окончанием процесса формировани выходного кода импульсами,проход щими на блок управлени через элемент ИЛИ 17 с элемента совпадени 19 или 20. Следовательно,цифровой измеритель низких частот обеспечивает измерение частот в нескольких поддиапазонах. При этом цикл измерени на всех поддиапазонах может мен тьс в одинаковых пределах от 16Tirnin до 32Tirnin- За счет автоматического изменени коэффициента делени измер емой частоты К- максимальна частота на входе счетчика формировани в ыходного кола в данном случае в восемь раз меньше по сравнению с тем случаем, когда К о- вл етс g- лилисге посто нной величиной, что имеет место в известных цифровых измерите г х низкой частоты. Коэффициент делени измер емой частоты на верхнем поддиапазоне возрастает,а максимальна частота на входе счетчика формирова(ш выходного кода соответственно уменьшаетс при снижении нижнего относительного значени измер емой частоты. Так, при измер емых частотах ниже F 003125Fm а 16, а при частотах ниже F 0,015625 Fm . Соответственно коэффициенту К может быть повышена точность измерени при использовании элементов с одинаковыми частотными свойствами. Таким образом, предлагаемый 1шфровой измеритель низких частот обеспечивает значительное повышение точности по сравнению с известными. Формула изобретени Цифровой измеритель низких частот, содержащий блок управлени , последовательно соединенные преобразователь код-частота и счетчик формировани выходного кода, п выходов и входов которого соединены с п входами преобразовател код-частота, один из которых св зан со входом блока управлени , отличающийс тем, что, с : целью повышени точности, в него введены последовательно соединенные формирователь интервалов времени, вход которого соединен с выходом блока управлени , первый элемент И, регистр сдвига, перва группа элементов совпадени и элемент ИЛИ, своим вьЕходом св занный со вторым входом блока управлени , последовательно соединенные блок задержки, второй элемент И и втора группа элементов совпадени , вь1ходы которых соединены со входами преобразовател код-частота и со счетчиком формировани выходного кода, последовательно соединенные частотныйдатчик и делитель частоты, первый выход которого св зан со входами лока задержки и .со вторыми входами второй группы элементов совпадени , второй, третий и четверьш выходы делител частоты соединены со вторыми ходами первой группы элементов совпадени , а его тый выход соединен со входом элемента ИЛИ, прием второй выход формировател интерналоп BIX;MCи соединен с третьим входом блока управлени , втоой выход которого св зан со вторым входом второо элемента И, выход последнего соединен со вторым ходом первого элемента И, а третьи входы второй руппы элементов совпадени св заны с пглходами егистра сдвига.5.N WHAT to match the code, it is necessary to pre-record your code in the output code generation counter. The frequency supplied to the counter for the output code should in this case be changed according to the law. ,,. „. N„; о .. This initial frequency value is provided by setting the code-frequency converter to the corresponding state with a pulse from the coincidence element 13 simultaneously with writing the output code to the output code 0.5N | Tiax Since the ratio of different values of i is back proportional to the ratio of the corresponding values of Tg, then, for, 25F and respectively, „, the frequency at the input of the counter. f: 1 Chg. 2 c a sfor O1 in the counting clock: ° AI 0.25 N; Similarly, processes occur in measuring cycles when the measured frequency is in the range from 0.25 to 0.125 Fm and from 0.125 to 0.625 Fm In these cases x, before generating the output code, the codes of 0.25 Nm and 0.125 Nm, respectively, are recorded in the counter, and the division ratio of the measured frequency, K-4 and K ".- 4, is ensured by the end of the process of generating the output code by pulses passing to the control unit through the element OR 17 with matching element 19 or 20. Therefore, the digital low meter Frequency provides frequency measurement in several subranges. In this case, the measurement cycle on all subranges can vary within the same range from 16Tirnin to 32Tirnin. Due to the automatic change of the division factor of the measured frequency K, the maximum frequency at the input of the formation counter in the output count in this case is eight times less than in this case when K is a constant value, which is the case in known digital, measure low frequency g x. The division ratio of the measured frequency in the upper subrange increases, and the maximum frequency at the counter input is shaped (w of the output code decreases accordingly when the lower relative value of the measured frequency decreases. So, at measured frequencies below F 003125Fm 16 and at frequencies below F 0 , 015625 Fm. Accordingly, the measurement coefficient can be improved by measuring the accuracy when using elements with the same frequency properties. Thus, the proposed 1-digit low-frequency meter provides a significant Improving accuracy in comparison with the known. Invention A digital low-frequency meter comprising a control unit, a serially connected code-frequency converter and an output code generation counter, n outputs and inputs of which are connected to the n inputs of the code-frequency converter, one of which is connected the input of the control unit, characterized in that, with: the purpose of increasing the accuracy, the sequentially connected time interval generator, the input of which is connected to the output of the control unit, is entered into it, the first the AND element, the shift register, the first group of elements of a match and the OR element associated with the second input of the control unit, connected in series to the delay unit, the second AND element and the second group of matching elements, whose inputs are connected to the code-frequency converter inputs and the counter generating the output code, serially connected frequency sensor and frequency divider, the first output of which is connected to the inputs of the delay location and the second inputs of the second group of coincidence elements, second, third and the top outputs of the frequency divider are connected to the second strokes of the first group of coincidence elements, and their th output is connected to the input of the OR element, the second output of the internallop BIX; MCi is connected to the third input of the control unit, the second output of which is connected to the second input of the second And element, the output of the latter is connected to the second stroke of the first element, And, and the third inputs of the second group of the coincidence elements are connected with the control modules of the shift register.