SU606140A1 - Цифровой частотомер - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике, может быть использовано дл  измерени  среднего значени  частоты.

Известен цифровой частотомер, содержащи два счетчика, формирователь импульсов измер емой частоты, ключ, последовательно соединенные генератор стандартной частоты, формирователь импульсов стандартной частоты , блок совпадени  и триггер управлени , причем выход формировател  импульсов ключ причем выход формировател  импульсов через ключ соединен со входом первого счег чика.

Недостатками известного устройства  вл ютс  низка  точность измерени  и низкое быстродействие.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  и быстродействи  - достигаетс  тем, что в цифровой частотомер введены элемент задержки с п-1 выходами, элементы задержки с одним -выходом, п -1 блок совпадени , h -1 триггер управлени  И f2 блока сборки, самоблокируюшийс  ключевой элемент и П пар последовательно

соединенных ключей, входы каждой из которых подключены к выходу формировател  импульсов измер емой частоты, а выходы через первый блок сборки - ко входу второго счетчика и к. пёрвьм входам П блоков сборки, вторые входы которых подключены через самоблокирующийс  ключевой элемент к выходу первого ключа первой пары ключей , формировател  импульсов стандартной частоты подключен ко входу элемента задержки, п -1 выход которого через

блок совпадени  и через H-l триггер управлени  соединены со вторыми входами

YJ пар ключей и со входами , Л +2-го блока сборки, выход которого подключен ко второму входу ключа, соединенного с первы счетчиком, причем выходы Н блоков сборки подключены ко вторым входам соответствующих п блоков совпадени , выходы каждого из которых через соответствующие П элементов задержки с одним выходом соспинйны с соответствующими входами п -1 триггеров управлени .

Claims (1)

1. На фиг. 1 показана структурна  электрическа  схема цифрового частотомера; на фиг, 2 приведены времениьк диаграммы его работы, Частотомер содержит формирователь импульсов стандартной частоты 1, генератор станнартной частоты 2, блоки совпадени  3 -Sj элемент задержки 4с п -1 вьь ходомс формирователь импульсов измер емой частоты 5, ключи 6 -6 у , триггеры управлени  7 7j , ключи 8 п самоблокирующийс  ключевой элемент 9, блока сборки 10 -10 .элементы задерж ки 11 -11 , блок сборки 12, ключ 13, счетчик 14, блок 15, счетчик 16. На фиг, 2 показаньп 2а - импульсы станпартиой частоты fj на выходах ;элеминта задержки 4| 26 - импульсы измер емой частоты f 5 иZ jfSM кмпульсоз стандартной частоты, -длительность импульсов измер емой частоTbi|itj ,j -врем  измерени . Работает цифровой частотомер следующим образом. Формирователь импульсов стандартной часTcsTbi 1 преобразует синусоидальное напр жение fa генератора стандартной частоты 2 в последовательность импульсов с периодом следовани  TC f- . Эти импульсы поступают на блок совпаоени 3j , а с элемента эадержки 4, сдвигающего импульсы на i,( выхода к выходу, - на блоки совиапени  82 п Примем t gg Cj. I Импульсы измер емой частоты, сформиро ванные формирователем 5, поступают на ключи 6 -б л , управл емые триггера (нулевыми выходами), имеющими номер на единицу меньше, В исходном состо нии ключи 6 -6 Yi открьггы. Поэтому, пройд  их, импульсы пос тупают на ключи 8. -8 j , управл емые едиш1ЧН,1ми выходами триггеров 7 п имеющими тот же номер, причем нумераци  циклическа , т.е. поспе номера п идет номер 1, С ключа 6 импульсы поступают также на самоблокирующийс  ключевой элемент 9, содержащий ключ и триггер. В исходном состо нии ключи 8 -8 закрыты, а самоблокнруюшийс  ключевой элемент 9 открьгг. Поэтому, пройд  через него, импуль измер ел ой частоты поступает через блоки сборки 10 и вторые входы блоков совпадени  3 П и блокирует самог блокирующийс  ключевой элемент 9. Очевидно, что в общем случае возможно совпадение в двух р аом расположенных блоках (3 -З + ). I Импульсы с этих блоков совпадени  поступают на соответствукщие триггеры управлени  7- и 7 , и перебрасывают их. Вследствие этого измен етс  состо ние 6,-, , .8,- , . l42 1 3; и 3. пульсы с блоков совпадени  о и о задержанные элементами задержки 11 и + ч врем  переброса триггеров управлени  7, поступают также на входы установки нул  триггеров управлени  7 и Триггер , а следовательно, и ключи 6 ®i-n возвращаютс  в исходное состо ние. В результате оба открьгеаютс  лишь в- паре, соответствующей по номеру блоку совпадени , в котором передний фронт импульса измер емой частоты совпал с импульсом стандартной частоты. Таким образом, неопределенность положени  импульсов в момент начала измерени  снижена до величины 27. (в общем случае до tja,3 ). Единичный потенциал с перебросившегос  триггера управлени  7 поступает через блок сборки 12 на управл ющий вход ключа 13, и импульсы стандартной частоты начинают поступать в счетчик 14. Импульсы измер емой частоты с ключа 8, начинают поступать через блок сборки на блок совпадени  , а через блок сборки 15 - в счетчик 16. Второе совпадение, происход щее в блоке совпадени  3, приводит к изменению состо ни  ключей и как все ключи Возвращаютс  в исходное состо ние . Таким образом, измерение : начинаетс  непосредственно с поступлением первого импульса измер емой частоты чение ее код, зафиксированный в счетчике 16; А(; - КОД, за(| 1ксированный в счетчике 14. Очевидно, что и Точность, и бьютро .действие такого частотомера завис т от длительности импульсов измер емой частоты иам ° ьремени задержки аЭ мента задержки 4. Размах погрешности определ етс  значением 2 Сцзн.. Измен   17,43 t можно добиватьс  необходимого отношени  между быстродействием и точностью (при этом измен етс  только погрешность - из-за неопределенности положени  конца интервала измерени ). Следует отметить, что к точности изготовлени  элементов задержки предъ вл ютс  весьма незначительные трюбовани . Так, врем  задержки от вьгхода к выходу элемеЕ1та задержки 4 не должно быть больше длительности импульсов стандартной частоты (так как иначе возрастает погрешность измерени ), а максимальное врем  задержки элемента задержки И устанавлива ют так, чтобы сумма этого времени и времени переброса триггера 7 не превышала 2Тс (2Т). Формула изобретени  Цифровой частотомер, содержащий два счетчика, формирователь импульсов измер емой частоты, ключ, последовательно соединенные генератор стандартной частоты, формирователь импульсов стандартной частоты схему совпадени  и триггер управлени , причем выход формировател  импульсов через ключ соединен со входом первого счетчика , отличающийс  тем, что, с цепью повышени  точности измерени  и быстродействи , в него введены элемент задержки с Л -1 выходами, элементы задержки с одним выходом, п -1 блок совпадени , И -1 триггер управлени , П +2 .f ка сборки, самоблокирующийс  ключевой элемент и ti пар последовательно-соединенных ключей, входы каждой из которых подключены к вькоду формировател  импульсов измер емой частоты, а вьгхоцы через первый блок сборки - ко входу второго счетчика и к первым входам П блоков сборки, вторые входы которых подключены через самоблокирующийс  ключевой элемент к выходу первого ключа первой пары ключей, выход формировател  импульсов стандарт ной частоты подключен ко входу элема1та задержки, П -1 выход которого через П -1 блок совпадени  и через Ц-1 триггер управлени  соединены со вторыми входами П пар ключей и со входами П+2-го блока сборки, выход Которого подключен ко второму входу ключа, соединенного с первым счетчиком , причем выходы п блоков сборки под- ключены ко вторым входам соответствующих t, блоков совпадени , выходы каждого из которых через соответствующие Г) элементов задержки с одним выходом соединены с соответствующими входами И -1 триггеров управлени .