SU789854A1 - Измеритель частоты - Google Patents

Description

f

Изобретение относитс  к электрическим измерени м и может быть использовано в информационно-измерительных и информационно-вычислительных комплексах дл  преобразовани  частотных S сигналов в код.

Известно устройство дл  измерени  частоты, содержсццее счетчик с млсцдаими и старшими разр дами, делитель частоты , генератор эталонной частоты, 10 двоичный умножитель, три элемента совпадени , три триггера управлени , преобразователь кодов и частотный датчик.

Начало отсчета мерного интервала tS в данном устройстве синхронизи{ювано с первым импульсом измер емой частоты , поступающей на вход старших разр дов счетчика, поэтому в мерный интервгш попадает не только целое чис- 20 ло периодов измер емой частоты, но и неполна  часть периода, расположенна  в конце ме1}ного интервала. Количество полных периодов просчитываетс  старшими разр дами счетчика, а уточн етс 25 результат путем измерени  части периода измер емой частоты, дополн ющей мерный интерваип до целого числа периодов . Дл  этого в младшие разр ды счетчика, работающие в режиме вычита-30

ни , перед измерением записываетс  код полного периода. Во врем  измерени  части периода, дополн ющей мерный интервал до целого числа периодов, на вход младших разр дов поступает сигнал с генератора эталонной частоты через Двоичный умножитель, коэффициент умножени  которого задаетс  со-держимым старших разр дов счетчика. В результате измерени  в старших разр дах записано количество полных периодов измер емого сигнала, а в млгщших - часть периода измер емого сигнала , попавша  в мерный интервал 1}

Недостатком этого устройства  вл етс  непосто нство фактического врег мёни измерени  входного сигнала, так как а уменьшением частоты измер емого сигнала врем  измерени  части периода , дополн ющей мерный интервал до целого числа периодов, становитс  соизмеримо и Дсике может превышать длительность мерного интерваша. Кроме того, происходит увеличение погрешности измерени  при уменьшении частоты входного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  измеритель частоты сигнгшов, содержащий опорный генератор, делитель частоты, первый триггер,первый элемент совпадени , счетчик полных периодов, формирователь, второй триггер, делитель с переменным коэффициентом делени , второй элемент совпадени  и прецизионный счетчик.

В данном устройстве начало отсче- та мерного интервала синхронизировано с первым импульсом измер емой частоты, поступившим на вход счетчика полных периодов, в котором по окончании мерного интервала оказьаваетс  записано количество полных периодов измер емой частоты. Часть периода, расположенна  в конце мерного интервала, измер етс  с помощью генератора, делител  с переменным коэффициентом делени  и прецизионного счетчика, следующим образом.

Во врем  измерени  сигнал с генератора опорной частоты через делитель , коэффициент Делени  которого задаетс  состо нием счетчика полных периодов, поступает на вход прецизионного счетчика, причем сигнальным импульсом измер емой частоты прецизионный счетчик сбрасываетс  в нулевое состо ние. После сброса последним на мерном интервале сигнальным импульсом прецизионный счетчик заполн етс  частично, и его показани  пропорциональны длительности неполной части периода сигнала, оказавшейс  в мерном интервале, т.е. процесс измерени  заканчиваетс  с окончанием мерного интервала .

Недостатком данного устройства  вл етс  ограниченный диапазон из-, мер емых частот за короткий интервал времени (1-10 мс).

Цель изобретени  - расширение диапазона частот, измер емых с заданной погретиностью за короткие интервалы времени.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в измеритель частоты, содержащий последовательно соединенные делитель частоты, первый триггер, первый элемент совпадени , второй триггер и второй элемент совпадени , а также генератор эталонной частоты, прецизионный счетчик и счетчик полных периодов, вход которого соединен с выходом первого элемента совпадени , а выход подключен ко входу управлени  делител  с переменным коэффициентом делени , счетный вход которого соединен со входом делител  частоты, дополнительно введены последовательно соединенные делитель частоты, делитель с переменным коэффициентом делени  и коммутатор, второй вход которого соединен с выходом счетчика полных периодов, а выход подключен к счетному входу прецизионного счетчика, вход установки ноль которого соединен с выходом первого элемента совпадени  и входом установки в ноль дополнительного делител  частоты, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента совпадени  и счетным входом основного делител  с переменным коэффициентом делени , выход которого подключен к счетному входу дополнительного делител  с переменным коэффициентом делени  и третьим входом коммутатора, при этом выход генератора эталонной частоты соединен со вторым входом второго элемента совпадени , а выход делител  частоты подключен ко входу установки в ноль второго триггера.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Измеритель частоты содержит первый элемент 1 совпадени , счетчик 2 полных периодов, прецизионный счетчик 3, дополнительный делитель 4 частоты, второй триггер 5, генератор б эталонной частоты, второй элемент 7 совпадени , основной делитель 8 частоты, основной делитель 9 с переменным коэффициентом делени , коммутатор 10, дополнительный делитель 11 с переменным коэффициентом делени  и второй триггер 12.

Устройство работает следующим образом .

На счетчик 2 полных периодов черев открытый элемент 1 совпадени  поступает измер емый сигнал f . Первый импульс, прошедший через элемент 1, устанавливает триггер 5 в единичное состо ние и разрешает прохо дцение импульсов генератора б стандартной частоты через элемент 7 совпадени . Генератор 6 и элемент 7 совпадени  совместно с делителем частоты 8 составл ют схему, задающую мерный интервал, начало отсчета которого синхронизировано с первым импульсом измер емого сигнала В процессе измерени  частоты через открытый элемент 1 измер емый сигнал поступает на вход счетчика 2 полных периодов и на входы установки нул  делител  4 и прецизионного счетчика 3. Счетчик 2 полных периодов управл ет делителем с переменным коэффициентом делени  и коммутатором 10.

При низкочастотном измер емом сигнале , когда в счетчике 2 полных периодов за врем  измерени  просчитываютс  единичные импульсы измер емого сигнала, коммутатор 10 на вход прецизионного счетчика 3 подключает сиг- .нал с выхода дополнительного делител  11 с переменным коэффициентом делени . Частота сигнала на входе прецизионного счетчика дл  измерени  без погрешности должна превышать измер емую частоту в 10.При измерении низки частот это соотношение обеспечиваетс  преобразованием сигнала генератора б .стандартной частоты делителем 9 с перменным коэффициентом делени  и дополнительным делителем 11 с переменным коэффициентом делени .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 229686, кл. G 01 R 23/10, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР 482692, кл. G 01 R 23/02, 1973.

h