SU567145A1 - Способ измерени частоты повторени импульсов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  -к измерительной техиике и предназначено дл  измерени  частоты повторени  импульсов.

Известен способ измерени  частоты повторени  импульсов, основанный на подсчете целого числа периодов и учете дробной части периода измер емой частоты в эталон-ном интервале времени измерени , начало которого совпадает с началом периода измер емой частоты 1.

Однако этот способ обладает недостаточным быстродействием и сложностью процесса измерений, так как общее врем  измерени  больше эталонного интервала времени измерений Целого числа -периодов на величину, пропорциональную временному интервалу, равному сумме длительностей дробной части периода и дополнителыного эталонного отрезка времени, а сложность заключаетс  в реализации операций вычислений.

Известен также цифровой способ измерени  частоты повторени  импульсов, заключающийс  в измерении первого периода, начало которого синхронизировано с началом эталонного интервала времени измерени , формировании частоты, умноженной на посто нный коэффициент и подсчете числа импульсов умноженной частоты в течение дробной части периода, примыкающего к концу эталонного интервала времени 2.

Однако при определении дробной части этот способ имеет значительную погрешность.

Цель изобретени -повышение точности измерени .

Это достигаетс  тем, что по предлагаемому способу измерени  частоты в момент окончани  очередного периода измер емой частоты запоминают первое число, пропорциональное числу целых периодов измер емой частоты, и второе число, равное числу периодов эталонной частоты, измеренных с начала эталонного интервала времени и последующего полного периода или ограниченного моментом окончани  эталонного интервала времени, суммируют первое число с числом импульсов вспомогательной частоты, пропорциональной отношению первого числа ко второму, аннулируют результат суммировани , если момент окончани  периода измер емой частоты попадает в эталонный интервал измерений и повтор ют операцию суммировани  с учетом новых значений, измеренных с начала эталонного интервала времени и запомненных первого и второго чисел до тех пор, пока момент окончани  очередного периода измер емой частоты не окажетс  больше эталонного времени измерени , причем вспомогательную частоту получают путем делени  эталонной частоты на коэффициент, равный отношению второго числа к первому, а коэффициент пропорциональности первым числом и числом периодов измер емой частоты выбирают равным степени числа 10 таким образом , чтобы отношение перво.го числа ко второму не превышало единицы.

На чертеже представлены временные диаграммы , по сн юпше сущность предлагаемого способа измерени  частоты повторени  импульсов .

Прин ты следующие условные обозначени : Гэ - периодповторени  импульсов эталонной частоты F:,(a);

Т,-,, Гд., ,..., Гд- -соответственно 1, 2,..., i-й

периоды повторени  импульсов измер емой частоты FX, попадающие в эталонный интервал измерений tn (б, в, г);

Т), Т2, ...,Тг - временные интервалы, начало которых совпадает с началом эталонного интервала измерений tn, а концы совладают с моментами окончаний Л, 2, ...,t-ro периодов частоты FX (д, е, ж, з);

At - длительность неполного дробного периода частоты FX, ограниченного моментом окончани  эталонного интервала tn измерений (и);

Ттц, TB,,..-,TBI-периоды повторени  импульсов вспомогательных частот соответственно FB, , FB,, ..., FBI формируемых по результатам измерений чисел периодов частот FX и Fa в интервалах времени ть Т2Тг (к, л, м).

Допустим, что в Момент окончани  некоторого временного интервала Тг(з), начало которого совпадает с началом эталонного интервала измерений и(б), произведен отсчет полных периодов измер емой частоты FX и периодов эталонной частоты э. ОчевидN . РЭ но, что В момент окончани  f-ro

л:

периода частоты F (г) результат счета числа периодов частоты FX представл етс  в виде числа Qi, пропорционального числу причем должно выполн тьс  условие ,.

Умножение числа Л/,- на коэффициент пропорциональности можно реализовать, например, счетчиком-регистром, сдвигающим в процессе счета числа периодов частоты F.

В момент окончани  временного интервала т, числа Qi и NSI запоминают и начинают суммировать, например, в счетчике число Qi с числом импульсов вспомогательной частоты FB, которую получают путем делени  управл емым делителем эталонной частоты F на дробный коэффициент, равный значению

А- 1 - Qi

Учитыва , что

Р„. - 10-.р,

°(

Кп

результаты суммировани  можно представить в следующем виде

- Q/ + (Г, 10- (Л, + F), (I)

5 где t - TeK-yniee значение времени, начало отсчета которого совпадает с моментом окончани  t-ro периода частоты FX.

В случае, когда очередной (1+1)-й период измер емой частоты FX заканчиваетс  раньше

0 окончани  эталонного интервала времени t, результат Mi суммировани  в момент окончани  (f+l)-ro периода аннулируетс  и операцию суммировани  повтор ют с учетом новых значений чисел

5Q/-,i И ,

которые пропорциональны измеренным значени м периодов частоты FX И Fg в интервале времени, равном

f 1 - г + 7 ,1Результаты Mt суммировани  аннулируютс  каждый раз в момент окончани  любого периода частоты FX, полностью попадающего в эталонный интервал измерений /ц.

5 Рассмотрим случай, когда момент окончани  эталонного интервала времени 4 наступает раньще, чем момент окончани  (г+1)-го периода частоты F. В этом случае суммирование числа импульсов частоты FB с числом

Э Q,- будет происходить в течение неполного (t-f-l)-ro периода (и), ограниченного моментом окончани  эталонного интервала времени , т. е. суммирование будет производитьс  в течение интервала времени, равного значению

А.4-,.4-Л,-Пр,, (2)

где ср. - среднее значение длительности периодов частоты FX, попадающих в интервал времени тг.

Согласно выражени м (1) и (2) в момент окончани  эталонного интервала времени 4 рез)льтаты суммировани  чисел импульсов частоты Fgf с числом Q, фиксируютс  в виде числа

M, MI 10 (N. + A f) 10. („-F или

/и, , при t l-10-«,

где п - натуральное число или нуль.

Число MI пропорционально измер емой частоте FX. Истинное значение измер емой частоты FX в герцах равно числу

MI

М.,

10

которое определ етс  путем указани  положени  зап той в результате MI, причем число (т - п) указывает после какого разр да, начина  с младщего числа MI, необходимо установить зап тую, чтобы получить число

MZ.

Число MZ соответствует среднему значению частоты в интервале времени измерени  целого числа периодов, попадающих в заданный эталонный отрезок времени in.

Этот способ измерени  частоты также позвол ет без существенного усложнени  нроцесса из-мерений определ ть значение частоты FX -но любому заранее заданному числу периодов частоты FX, попадающих в эталонный интервал времени измерений /ц. В этом случае производ т измерение заданного числа периодов частоты FX, в интервале времени измерени  которых измер ют число периодов эталонной частоты FX, а вспомогательную частоту FB, полученную с учетом этих измерений, измер ют в Интервале времени, начало которого совпадает с моментом окончани  заданного периода частоты F,f, а конец -с моментом окончани  эталонного интервала времени tn.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР АЬ351173, кл. G 01R 23/10, 10.04.72.

2. Авторское свидетельство СССР № 370538, кл. G 01R 23/10, 05.09.73.

ll

nil I I Им III nilHI I I Mil I I Illllll t

-J/x, U-// -JLTV - ,,/;

r,

111111111

-J

TU

I1

i-1

ил/

L4

.l l, -V/

LLulLjt

U-/lz-J