SU631838A1 - Частотомер - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  повышени  точности измерени велшшн, преобразуемых с помощью частотного датчика в частоту переменного напр жени  (тока).

Известен частотомер с коммутационным способом компенсации дрейфа нул  путем периоцического подключени  к датчику образцовой величины .

Недостаток известного устройства заключаетс  в низком быстродействии.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  частотомер, содержащий основной канал измерени  частоты, образованный последовательно соединенными частотным датчиком, смесителем и фильтром нижних частот, управл емым генератором, выход которого подключен ко второму входу смесител , и дополнительный канал коммутационного преобразовани , образованный последовательно соединенными коммутатором, частотным датчиком, формирователем импульсов и

реверсивнык счетчиком, а также генератором , выходы которого соответственно подключены ко вторым входам реверсивного счетчика и коммутатора .

Недостатком такого частотомера  в- л етс  низка  точность измерени  вследствие дрейфа нул . Это не позвол ет полностью реализовать преимущество в быстродействии такого частотомера перед другими известными устройствами дл 

измерени  физических величин.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  величин, преобразуемых с помощью частотных датчиков в частоту перек1енного напр жени  (тока).

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  благодар  тому, что в частотомер, содержащий основной канал измерени  частоты , образованный последовательно соединенными частотным датчиком, смесителем и фильтром нижних частот, управл емым генератором, выход которого подключен ко второму входу смесител , и дополнительный канал коммутационного преобразовани , образованный последовательно соеаиЕ1енными коммутатором, частот ным датчиком, формирователем импуль™ сов и реверсивным счетчиком, а также генератором, выхопы которого соответ ственно поцключены ко вторым вхоцам реверсивного счетчика и коммутатора, введены последовательно соединенные преобразователь частота-код, блок cpaBHemiH и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), выход которого соединен с управл ющим входом управл емого генератора основного канала из мерени  частоты. Ко входу преобразовател  частота-код подключен выход фильтра нижних частот основного канала измерени  частоты. Второй вход блока сра нени  соединен с выходом реверсивного счетчика дополнительного 1санала коммут ционного преобразовани . На чертеже представлена функциональ па  электричес1са  схема частотомера. Он содержит частотный датчик 1, ком мутатор 2, смеситель 3 частоты, управл емый генератор 4, частотный датчик 5 канала дополнительного коммутационного преобразовани , управл ющий генератор 6, фильтр нижних частот 7, ЦАП 8, формирователь импульсов 9, преобразователь частота-код 10 (ПЧК), блок сравнени  11 кодов и реверсивный счетчик 12 импульсов. Работает частотомер следующим образом. Входной измер емый сигнал X преобразуетс  частотным датчиком 1 в сиг .Х , . начальна  частота частотно датчика 1 при измер ема  величина| коэффициент преобразовани  Полученный в результате преобразовани  сигнал поступает на вход смесите л  3 частоты, на другой вход которого воздействует сигнал с выхода генератора 4, При этом частота генератора 4 выбрана равной f Q , Напр жение раз™ костной частоты F-д 5( . получаемое на выходе смесител  частоты 3, вы дел етс  с пок1ощьк1 фильтра нижних частот 7. Если результат преобразовани  содержит аддитивную составл ющую погрешности преобразовани  А I , котора  обусловлена нестабильностью f в результате внешних воздействий, либо из-за изменени  внутренних свойств частотного датчика 1, то . Одновременно с этим дл  компенсации df входной сигнал X поступает на коммутатор 2, который управл етс  управл ющим генератором 6 с заданной частотой Si , В первом цикле, соответствующем подключению измер емой величины X через коммутатор 2 к датчику 5, сформированный формирователем 9 выходной сигнал датчика 5 записываетс  в счетчике 12 в виде числа импульсов N(), начальна  частота датчика 5 при , равна  ofo Af 00-; информационное изменение частоты , пропорциональное измер емому сигналу X; длительность счета импульсов счетчика 12 в одном направлении . Во втором цикле при занулении входа датчика 5, на счетчик 12 в режиме вычитани  поступает число импульсов , частота во равна  f 1 f , втором цикле, равна  1 дД1 о,„ . / При медленном дрейфе и малом значении Т„ ( что практически всегда имеет место) Q io поэтому остаток . импульсов, накопленных счетчиком 12, равен ,-N2 ufx.Ta. X. Затем напр жение разностной частоты Р преобразуетс  преобразователем частота-код 10, В результате на выходе получаем код N. , соответствующий кодируемой величине F , который поступает на один из Входов блока сравнени  кодов 11, На другой вход блока сравнени  11 подаетс  код NQ из счетчика 12, Так как результат преобразовани  F содержит аддитивную составл ющую попогрешности преобразовани  д , имеет место неравенство N NQ .В результате на выходе блока сравнени  11 получаем разностный код ош Ыо который преобразуетс  ЦАП 8 в напр жение ли . Величина и знак ДУ соответствуют аддитивной составл ющей погрешности преобразовани  д4 . Полученное напр жение поступает на генератор 4, вызыва  изменение его частоты fв направлении выравнивани  срав ниваемых кодов. Последнее достигаетс  благодар  тому, что полученное изменение частоты f Q либо суммируетс , либо вычитаетс  в смесителе частоты 3 с выходньтм сигналом датчика 1. При этом уменьшаетс  величина ад- активной составл ющей погрешности преобразовани , обусловленной дрейфом нул  датчика 1. При этом сохран етс  высокое быстродействие. Формула изобретени  Частотомер, содержащий основной канал измерени  частоты, образованный последовательно соединенными частотным датчиком, смесителем и фильтром нижних частот, управл емым генератором , выход которого подключен к второму входу смеситей , и дополнительныГщ канал коммутационного преобразовани , образованный последовательно соединенными коммутатором, частотным цатчиком , формирователем импульсов н реверсивным счетчиком, а также генератором, выходы которого соответственно подключены ко вторым входам реверсивного счетчика и коммутатора, отличаю - щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности, в него введены последовательно соединенные преобразователь частотакод , блок сравнени  и цифро-аналоговый преобразователь, выход которого соединен с управл юшим входом управл емого генератора основного канала измерени  частоты, а ко входу преобразовател  частота-код подключен выход фильтра нижних частот основного канала измерени  частоты; второй вход блока сравнени  соединен с выходом реверсивного счетчика дополнительного канала коммутационного преобразова1та . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Скр{шник Ю. А. Коммутационные цифровые измерительные приборы, М., Энерги , 1973, с. 24.
2. 2. Орнатский П. П. Автоматические измерени  и приборы. Киев. 1971, с. 426.