SU661382A1 - Цифровой измеритель длительности периода - Google Patents

Description

. - . , ,, - .

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и может быть использовано дл  измерени  частоты и периода гармоническбго сигнала . . . ...

Известны цифровые измерители периодов . : ..у ;.-..::.

Одно из известных устройств дл  измерени  йёриодов содержит генератор образцовой частоты формирователь импульсов , триггеры, эл ементы И, -эле- : менты НЕ. одновибратор и счетчики импульсов ij.:

Точность измерени  известного устройства ограничена стабильностью часTOTN Счетных импульсов, схдибками / дискретности и наличием шумов ad входном сигнале, т,а, характеризуемс  низкой помехоустойчивостью.

Если стабильность генераторов образцовой частоты может быть достаточно высокой, то ошибки дискретности можно уменьшить, увеличива  врем  измерени  или частоту генератора.

Однако за большое врем  измерени  сама измер ема  частота может сущёст:- венно изменитьс , что накладывает ограничение на врем  измерени , а уве личёние образцовой частоты ограничено быстродействием используемой элементной базы.

Наиболее близким тех-ническим решением к данному изобретению  вл етс  электронносчётный частотомер, содержащий генератор эталонной частоты, формирователь счетных. импульсов, формирователь импульсов измер емой частоты , счётчик числа счетных импульсов , декадные делители и ключ 2.

Счетные импулБсы заполн ют интервал измерени , равный п -периодам измер емой частота, и подсчитывают счетчиком число счётных импульсов,.Однако известный электронносчеткый частотомер не обеспечивает необходимой точности и помехоустойчивости, .;

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и, помехоустойчивости цифрового измерител  длительности периода .

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой измеритель длительности периода, содержащий генератор эталонной частоты, выход которого через формирователе счетных импульсов соединен с первьлм в ход (iключа, выход которого подключен к входу счетчика числа счётных импульсов, формирователь импульсов измер емой частоты, до , . .3 661 полнительно введены счетчик числа импульсов измер емой частоты, двактаоча и сумматор, входы которого соеди Йены соответственно с выходами первого и второго дополнительных ключей, первые входы которых подключены к перВОму выходу дополнительного счетчика 5 числа импульсов измер емой частоты, щХод которого соединен с выходом формир овател  импульсов измер емой частоты и с вторыми входами первого и второго дополнительного ключей,. Ю третьи входы которых подключены соответственно к выходам счетчика числа счетных импульсов, а второй выход дополнительного счетчика числа им .пульсов И5мвр е мой. частоты соединен 15 CJ вторым входом ключа. На фиг. 1 представлена структурна  схема цифрового измерител  длительности периойа, на фиг, 2 представлена временна  диаграмма, иллюст- 2р рирующа  его работу. . Цифровой измеритель длительности .периода содержит генератор эталонной частоты 1, формирователь счетных им- 25 пульсов 2, клйчи 3, 4, 5, счетчик, числа счетных импульсов 6, формирователь импульсов измер емой частоты 7, сумматор 8 и сметчик числа импульсов измер емой частоты Э, , . , ... . . Цифровой измеритель длительности периода рабсэтаеФ следундцим образом, , Сигнал с выходагенератора 1 по- - ступает на вход формировател  2 и че-, рез ключ .3 на счётчик импульсов 6, Измер ема  частота1цз с форййровател  7 поступает на ключи 4 и 5 (пр мого и обратного кодов) и на счётчйй: кимпульсов 91 Счётчик импульсов .9 про- ;40 йзводат пойсчёт числа ймпульсо;в; .иэмер ёмой чистоты и управление кличами 4,- 5 таким образом, что при числе импульсов .измер емой част-оты п/2 открыт ключ 5, а при числе импульсов, лежа- 45 щем в интервале от п/2 до п , открыт клк)ч 4, а ключ 5 соответственно закрыт . :--.. ,-.. ,;-.:, - , ,;.,,-.,,.. , .,- , с приходом каждого импульса изме- 50 р емой частоты на ключи 4 и 5, происходит сугвлирование сумматором 8 числа счетных импульсовсо счетчика импульсов 6, т,е, с приходом первого импульса измер емой частоты в сумматор 8 записываетс  число счетных импульсов, поступивших на счетчик импульсов б за один период измер емой,частоты, с Приходом второго импульса в сумматор 8 записываетс  число счетных импуль- . сов, поступивших на счётчик импуЛьсов У б за.первый и второй период и т.д, Обозначим через fj количество счётных импульсов г поступивших на счетчик импульсов б за I -ый интервал измер емой частоты (фиг. 2). Тогда, в. соот- хй 30 ствии с описанным алгоритмом, в маторе 8 будет накапливатьс  сумма -V(( .).; . + T,-e...+T Произведем оценку среднего из П пе-. дов: V2T,-b...T,.(fl)T .. Произведем оценку погрешности измеи  одного периода Tj и среднего из -периодов Т, ср 1 иэм с Д 1 иэм- ГДо-Д1. .-д, )( ) i 2 . , -...-д, Z . , . 2z: , .--. : Среднеквадратическ5ю погрешность нки onp ejfiJ eM по общим правилам мировани ;срёднеквадрат.ическ6й nbi шности;.; б(лт„)- ,sSL ,«- гТ;. - . ). . . Дл  классического варианта измеи  частоты и периода, к которому оситс  прототип: cSo-VT ./ кл(ДТсрЬ ° граш рассматриваемого варианта по внению с классическим равен: 6«А(ДТср) 6uVcp)  . имеем выиграш, равный:;- 1 , При числе периодов п 100 000 по грешность дискретности уменьшаетс  более чем на два пор дка. Аналогично можно доказать, что шу мова  составл юща  погрш1ности также уменьшаетс  aVn/S раз, где под п по нимаетс  число независимых отсчетов, равных , где Т - врем  измерени , - интервал коррел ции чаума, Ансшогичным образом можно повысит точность в режиме измерени  частоты. Формула изобретени  Цифровой измеритель длительности периода, содержащий генератор эталонной частоты, выход которого через формирователь счетных импульсов соединен с первым входом ключа, выход которого подключен к входу счетчика числа счетных импульсов, фор«1ирова,-тель импульсов измер емой частоты, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и помехоФит .1 устойчивости, в него дополнительно введены счетчик числа импульсов измер емой частоты, два ключа и сумматор, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго дополнительных ключей, первые входы .которых подключены к первому выходу дополнительного счетчика числа импульсов измер емой частоты, вход которого соединен с оыходом формировател  импульсов измер емой частоты и с вторыми входами первого и второго дополнительных ключей, третьи входы которых подключены соответственно к выходам счетчика числа/счетных импульсов, а второй выход доп6л1 1ительмого счетчика числа импульсов измер емой частоты соединен с вторым входам ключа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Ериолов JP. С. Цифровые частотомера , П, f Энерги  , 1973, с.3439 .
2. 2.Горйков А. П. Аппаратура дл  частотных ив1Р® енных измерений, М., Сов.радио , 1967, 1жс. 6.1.