SU840754A1 - Цифровое устройство дл измерени час-ТОТы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  с высокой точностью значени  частоты импульсной последовательности. Известно устройство с непрерывным представлением показани  дл  измерени {изкочастотных импульсных последовательностей , содержащее блок выделени  разности периодов, реверсивный счетчик , преобразователь кода в частоту, счетчик импульсов, элемент совпадени , генератор импульсов, выходна  частота которого измен етс  по определенному функциональному закону С13 Недостатком этого устройства  вл етс  зависимость точности измерени  частоты от ее величины. Так, при зависимости , определ ющей значение выходного кода, л2п -v где FQ - опорна  частота преобразовател  кода в частоту на базе двоичного умножител ; F - входна  частота; п - число разр дов реверсивного счет- , чика и счетчика импульсов при FQ 1 мГц и кГц, максимальное число разр дов не превышает , т.е. относительна  приведенна  погрешность JxO,l%, а при tc кГц, имеем п 7 (.Кроме того, в устройстве также наблюдаетс  слаба  зависимость точности измерени  от нестабильности генератора импульсов. Неточность в задании закона изменени  частоты генератора импульсов относительно требуемого приводит лишь к увеличению длительности переходного процесса. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  частоты, содержащее блок выделени  разности периодов, реверсивный счетчик, преобразователь код-частота,, счетчик импульсов, генератор импульсов, элемент совпадени  23. Однако и в таком устройстве, отно-: с щемс  к разомкнутому, погрешность измерени  входной частоты существенно зависит от точности формировани  закона изменени  частоты генератора импульсов , а при измерении низких частот погрешность измерени  возрастает в несколько раз -по сравнению с указан ной -дл  след щих. Цель изобретени  - повышение точ- измерени  частоты. Эта цепь достигаетс  тем, что в цифровое устройство дл  измерени  частоты, содержащее блок выделени  разности периодов,первый выход которого соединен со входом реверсивного счетчика, выход которого подключен че рез преобразователь кода в частоту к первому входу счетчика импульсов, выход счетчика импульсов соединен со вх дом блока выделени  разности периодов второй выход которого подключен к пер вому входу элемента совпадений, второй вход элемента совпадени  соединен с выходом генератора импульсов, допол нитепьно введены последовательно соединен1Я е триггер, элемент совпадени  счетчик импульсов, дешифратор и коммутатор импульсов, выходы которого подключены к разр дным входам реверсивного счетчика, управл юш 1й двход коммутатора импульсов соединен с выходом основного элемента совпадени  и с первым входом триггера, второй вход которого соединен с третьим выходом блока выделени  разности периодов и с вторым входом дополнительного элемента совпадени , выход которого подключен ко второму входу основного счетчика импульсов, выход которого соединен со вторым входом дополнитель ного счетчика импульсов. Кроме того, цель достигаетс  благодар  возможности измер ть мгновенное значение частоты, опериру , либо с одним, либо с двум  и т.д. ее перио дами, причем чем стабильнее значение входной частоты, т,е, чем меньше скорорть ее изменени , тем из большего числа периодов состоит временной интервал, подвергаемый-из 1 ерению,

На чертеже представлена функциональна  схема цифрового устройства дл  измерени  частоты.55

Устройство содержит генератор 1 импульсов, блок 2 выделени  разности периодов, реверсивный счетчик 3, преобразователь 4 кода в частоту.

новое значение кода

21

(р+л )л.

(М

Р„

Claims (2)

1. пропорционально текущему значению/ входной частоты. счетчики 5 и 6 импульсов, дешифратор 7, коммутатор 8 импульсов, триггер 9, элементы Юн 11 совпадени , входную и выходную шины 12 и 13. В качестве сигнала, определ ющего характер изменеш   входной частоты, используетс  величина рассогласовани , формируема  при сравнении периодов входной F и компансиругадей частот Е. Устройство работает в двух режимах: когда входна  частота имеет достаточно высокую скорость изменени  и когда входна  частота измен етс  медленно , Если входна  частота имеет достаточно высокую скорость изменени , то на ш 1ходе блока 2 выделени  разности периодов с приходом каждого импульса входной частоты формируетс  временный интервал ДТ-|Т-Тос/ , в течение которого на счетный вход п -го триггера (нумераци  ведетс  со стороны старшихразр дов) реверсивного счетчика 3, мину  элемент совпадеки  10 и коммутатор 8, поступает где 1 часЕО « Т число импульсов, тота заполнени  с генератора 1 импульсов . Первый же импульс EQ корректирующего воздействи  устанавливает триггер 9 в единичное состо ние , и после окончани  EQ импульс входной частоты F, пройд  элемент II совпадени , устанавливает счетчики 5 и 6 в нулевое состо ние, синфазиру  начало периодов частот F и Fg. Поэтому в следующем периоде входной частоты процесс сравнени  частот повтор етс . При изменении частоты F./ в соответствии с законом корректирующее воздействие 1-±V.I. с.с XX v-v пропорционально изменению входной частоты, и при выходном коде, определ емом из выражени  Если входна  частота измен етс  медленно, то в течение двух первых временных интервалов на вход реверсивного счетчика 3 не проход т импульсы частоты F . Следовательно, триггер 9 находитс  в нулевом состо нии, а импульсы входной частоты не обнул ют счетчики 5 и 6, при этом последовательно сравниваютс  временные интервалы , равные одному, двум и т.д. периодам частот F и PQp. При временном интервале, равном 4 А Т, корректирующее воздействие Fjj д Т О и импульсы частоты F через, коммутатор 8 поступают на счет.ный вход (п+ триггера реверсивного счетчика 3. На управл ющие входы коммутатора 8 подаютс  выходные сигналы дешифратора 7, переключательные функции которого имиот вид л гр РРРР А -5 Р fe Р Г1п-- А З 1 .- где А - выходной сигнал дешифратора Р« - единичный выход i -го тригге ра счетчика 6. В данном случае возбувдаетс  выхо АП дешифратора 7, так как код счетчи ка 6 равен четырем 1|.. . 0.. .010 Число импульсов корректирующего воздействи  j поступающих на (п +2)-триг гер реверсивного счетчика, равно , (6) и, поскольку выходной код при (п+2)разр дном реверсивном счетчике 3 определ етс  из выражени  ( 7) N F f. новое значение кода чип ) (8) ° указьшает на измерение входной частоты с погрешностью в четыре раза меньше, чем определ емое формулой После, окончани  действи  ближайший импульс частоты F устававливает счетчики 5 и 6 в нулевое состометри , 1972, N 2. 46 то ние, т.е устройство подготовливаетс  к следунщему циклу частот. Преимуществом предлагаемого устройства  вл етс  возможность измер ть медленно измен ющиес  частоты с высокой точностью, ограниченной лишь нестабильностью генератора опорной частоты. Формула изобретени  Цифр-овое устройство дл  измерени  частоты, содержащее блок выделени  разности периодов, первый выход которого соединен со входом реверсивного счетчика, выход которого подключен через преобразователь кода в частоту к первому входу счетчика икпульсов , выход счетчика импульсов соединен со входом блока выделени  разности периодов, второй выход которого подключен к первому входу элемента совпадени , второй вход элемента совпадени  соединен с выходом генератора импульсов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него дополнитепьно введены последовательно соединенные триггер, элемент совпадени , счетчик импульсов, дешифратор и коммутатор импульсов, выходы которого подключены к разр дным входам реверсивного счетчика, управл ющий вход коммутатора импульсов соединен с выходом основного злемента совпадени  и с первым входом триггера, второй вход которого соединен с третьим выходом блока выделени  разности периодов и со вторым входом дополнительного элемента совпадени , выход которого подключен ко второму входу основного счетчика импульсов, выход которого соединен со вторым входом дополнительного счетчика импульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Петух A.M. и Швецкий Б.И. Метод цифрового измерени  низкой частоты в след щем ре мме4- Автометри , 1971, № 4. . .
2. 2. Мельников А.А. и др. О некоторых пут х построени  быстродействующих преобразователей частоты в код с моделированием обратной функции.- Ав