(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА - ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл использовани в различных устройствах измерени , контрол и автоматики . Известны преобразователи частота посто нное напр жение (ток), содержащие формирователь входных сигнапов, формирователь опорных или эталонных импульсов, схему сравнени длительное тей и интегрирующее звено. Принцип действи известных преобразователей основан на выделении и последующем интегрировании импульсов напр жени , длительность которых пропорциональна измер емой частоте f и равна разности длительностей опорных импульсов и импульсов измер емой частоты (входных импульсов). Недостатком такого преобразовател вл етс узкий диапазон измер емых частот. Наиболее близок к предлагаемому изобретению преобразователь частота посто нный ток, содержащий формирователь входных сигналов (входной фор мирователь), соединенный с входом блока сравнени длительностей импульсов и входом опорного формировател , выход которого подключен к другому входу блока сравнени длительностей импульсов, к интегрирующее звено, Работа преобразовател основана на получении последовательности импульсов разностной длительности I ofT-t где Т длительность эталонных импу.пьсов с выхода опорного формировател импу.1ьсов; . j( - длительность импульсов формировател входных сигналов измер емой частоты fj, Диапазон измер емых частот преобразовател имеет нижнюю границу f, равную . ПpиfJJ или t,j Т выходное напр жение преобразовател l/jy равно О, Таким образом, получение информации об измер емых частотахf f невоз . „АлМИН МОЖНО. Узкий диапазон измерени ограничивает применение преобразовател и, в р де случаев г преп тствует унификации преобразующей аппаратуры, работающей с частотными пepвичны и преобразовател ми , имеющими различные начальные парал етрьт или широкий диапазон изменени частоты выходного сигнала. Цель изобретени - расширение ди пазона измер емых частот. Это достигаетс тем, что в преоб разователь частота - посто нное напр жение , содержащий входной формир ватель, выход которого соединен с входом блока сравнени длительносте и входом опорного формировател , вы ход которого подключен к другому вх ду блока сравнени длительностей, и интегрирующее звено, введены дополн тельный блок сравнени длительносте и сумматор напр жений, причем один из входов дополнительного блока сра нени длительностей соединен с выхо дом входного формировател , другой с выходом опорного формировател , а выход дополнительного блока сравнени длительностей подключен к входу сумматора напр жений, другой вход к торого соединен с выходом блока сра нени длительностей, выход сумматор напр жений подключен к входу интегр рующего звена. На фиг. 1 дана структурна схема предлагаемого преобразовател ; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, по сн ющие его работу. Преобразователь частота-посто нное напр жение содержит входной формирователь 1, опорный формирователь 2, блок 3, сравнени длительностей, дополнительный блок 4 сравнени длительностей , сумматор 5 напр жений и интегрирующее звено 6. Принцип действи преобразовател заключаетс в выделении последовательностей импульсов разностной длительности t , когда и i t-tt. когда . Последовательности импульсов 1 и i получаютс путем сравнени длительности полупериодов измер емой частоты t с длительностью опорных импульсов Т , где значение Т вырабатываетс из услови обеспечени измерени верхней границы диапазона f „« иа« Преобразование импульсных последовательностей tp, и t в посто нное напр жение осуществл етс интегрирующим звеном б, например фильтром нижних частот. Преобразователь работает следующим образом. Напр жение измер емой частоты f подаетс на входной формирователь 1 Сформированные импульсы длительностью поступают на запуск опорного формировател 2 и входы бло ков 3 и 4 сравнени , длительностей. Запуск опорного формировател 2 (в простейшем случае, ждущего мультивибратора ) осуществл етс передним фронтом входных импульсов t . Опорные импульсы длительностью Г подаютс на другие входы блоков 3 и 4 сравнени длительностей. Блоки 3 и 4 сравнени длительностей представл ют собой логические элементы ИЛИ-riE и И-riE соответственно. При значении f -дТ по окончании каждо ь го импульса t с выхода опорного формировател 2 в течение времени, равного разности tl t, -Т на обоих входах блоков 3 и 4 сравнени устанавливаютс высокие напр жени или логические Ч (см. фиг. 2). В результате дополнительным блоком 4 сравнени длительностей вырабатываютс импульсы отрицательной пол рности длительностью tn . Если , то по окончании каждого импульса t с выхода входного формировател 1 в течение времени, равного t L-ij на обоих входах блоков 3 и 4 сравнени длительностей устанавливаютс низкие уровни напр жени или логические . В результате блоком 3 сравнени вырабатываютс импульсы положительной пол рности длительностью ttj . При значении измер емой частоты f . напр жение на выходе блоков 3 и 4 сравнени длительностей посто нно и равно уровню логического ( на выходе блока 3 сравнени ) и уровню логической (на выходе блока4 сравнени ). Выходное напр жение блоков 3 и 4 сравнени длительностей подаетс на входы сумматора 5 напр жений, на выходе которого, в зависимости бт значени измер емой частоты f , вырабатываютс или отрицательные импульсы напр жени длительностью if||-T и пост о нным смещением Ut, (1/2 f t Т) (см. фиг.2),или положительные импульсы длительностью „ t.-2f к и посто нным смещением Uo(l/2f х (см. фиг.3),или посто нный уровень напр жени Up(l/2fx ) .Выходной СИГ нал сумматора 5 напр жений поступает на вход интегрирующего звена 6, где происходит выделение посто нной сое-. тавл ющей напр жени U. Так как длительности импульсов t . и i. представл ют собой зависимость от измер емой юй частоты f. .J, , результат интегрировани или выходное напр жение преобразовател и , зависит от частоты входного сигнала i . Таким образом, наличие в схеме преобразовател частота - посто нное напр жение дополнительного блока сравнени длительностей и сумматора на .пр жений расшир ет диапазон измер емых частот. Использование прербразовател частота-посто нное напр жение в различных устройствах и системах измерени , контрол и автоматики создает предпосылки дл унификации преобразующей аппаратуры, работающей с различными частотными первичными преобразовател ми,и позвол ет устранить расходы на разработку и совершенствование устройств дл преобразовани частоты в посто нное напр жение .