SU892335A1 - Цифровой след щий частотомер - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано дл  цифрового измерени частот. Известен цифровой след щий час тотомер , состо щий из реверсивного счетчика, делител  частоты, импульсно-потенциальных вентилей, схемы сборки и генератора опорной частоты 1 . . . Недостатком известного частотоме ра  вл етс  низкое быстродействие. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  цифровой след щий частотомер , состо щий из генератора опорной частоты, формировател ,хронизатора , реверсивного счетчика, двух двоичных умножителей, образованных счетчиками импульсов в соче тании с.,импульсно-потенциальными вентил ми, а также импульсными.схемами .сборки, формировател  интервалов коррекции и схемы совпадени  2 Цель изобретени  - повышение точ ности измерений. Поставленна  цель достигаетс  те что в цифровой след щий частотомер, содержащий генератор опорной частоты , формирователь, хронизатор, реве сивный счетчик, первый счетчик импульсов , первую группу импульснопотенциальных вентилей и схему сборки , фop :иpoвaтeль интервалов коррекции , элемент совпадени  и второй счетчик импульсов, шина входной частоты через формирователь подключена к первому входу хронизатора, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и входом первого счетчика импульсов, вход сброса которого соединен со входом сброса второго счетчика импульсов, а выходы через первую группу импульсно-потенциальных вентилей соединены со входами схемы сборки, выход которой соединен со входом второго счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом формировател  интервалов коррекции, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому входу элемента совпадени , к первому и второму управл ющ.им входам реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента совпадени , введены регистр, третий счетчик импульсов, втора  группа импульсно-потенциальных вентилей, и триггер, причем вход записи регистра

со.единен с выходом хронизатора, входами сброса первого и второго счетчика импульсов, первыми входами второй группы импульсно-потенциальных вентилей и первым входом триггера ,,: второй вход которого соединен с первым выходом формировател  интервалов коррекции, а выход - со вторым входом элемента совпадени , установочные входы регистра соединены с выходами первого счетчика импульсов , а выходы - со вторыми входами первой- группы импульсно-потенциальных вентилей, выходы реверсивного счетчика через вторую группу импульсно-потенциальных вентилей соединены с установочными входами третьего счетчика импульсов, вход которого подключен к третьему входу элемэнта совпадени  и выходу генератора-опорной частоты, а выход - ко второму входу формировател  интервалов коррекции .

На чертеже представлена блок-схема цифрового след щего частотомера,

Устройство состоит из генератора 1 опорной частоты, формировател  2, хрониэатора 3, реверсивного счетчика 4, двоичного умножител  5, содержащего счетчик б импульсов, группу 7 импульсно-потенциальных вентилей и схему 8 сборки счетчика 9 импульсов , регистра 10, управл емого делител  11 частоты, содержащего счетчик 12 импульсов и группу 13 импульсно-потенциапьных вентилей, формировател  14 интервалов коррекции, элемента 15 совпадени  и триггера 16.

Шина входной частоты соединена со входом фop в paвaтeл  2, выход которого подключен ко входу хронизатора 3, Выход генератора 1 опорной частоты соединен со входом счетчиков 6 и 12, третьим входом элемента 15 совпадени  и вторым входом хронизатора 3, выход которого подключен ко входам сброса счетчиков 6 и 9, входу записи регистра 10, входэ м группы 13 импульсно-потенциальных вентилей и первому входу триггера 16. Выходы счетчика б импульсов соединены со входами установки регистра 10 и через группу 7 импульсно-потенциальных вентилей, вторые входы которых подключены к выходам регистра 10 со входом схемы 8 сборки.Выход последней соединен со входом счетчика 9 , импульсов,выход которого подключен ко входу формировател  14 интервалов коррекции. Выходы реверсивного счетчика 4 через группу 13 импульснопотенциальных вентилей соединены со входами установки счетчика 12, выход которого соединен со вторым вхЪдом формировател  14 интервалов коррекции. Выходы последнего соединены соответственно со вторым входом триггера 16 и о первым входом элемента 15 совпадени , выход которого подключен ко входу реверсивного счетчика 4, к первому и второму управл ющим входам реверсивного счетчика 4. Выход триггера 16 подключен ко второму входу элемента 15 совпадени .

Устройство работает следующим образом .

Измep e Iй частотный сигнал fx поступает на формирователь 2, кото-, рый совместно с хронизатором 3 преобразует его в последовательность коротких импульсов с длительностью, равной длительности импульса с выхода генератора 1-й частотой следовани , равной измер емой частоте f

Между каждыми двум  импульсами этой последовательности, т.е. в течение каждого периода TX частоты fx в счетчике б подсчитываетс  число импульсов NTX опорной частоты следовани  f(, с выхода генератора 1

(1)

NT, foкоторое передним фронтом очередного импульса с выхода хронизатора 3 переноситс  в регистр 10.При РТОМ задним фронтом этого же импульса производитс  сброс в ноль счетчиков 6 и 9 установление в единичное состо ние триггера 16 и перенос инверсного кода предыдущего результата измерени  N из реверсивного счетчика 4 в счетчик 12 Импульсов.

На выходе двоичного умножител  5, управл ющим кодом которого  вл етс  код NTX , хран щийс  в регистре 10, формируетс  частотно импульсна  последовательность с частотой следовани  импульсов fjx

(2)

-тх 2

fn де 1-0

опорна  частота; число двоичных разр дов п счетчика б и регистра 10; разр дный двоичный счетчик

m 9 производит деление частоты следовани  импуЛьсов с выхода двоичного умножител  5 на коэффициент 2

f - ,

TX - 2.2

т.е. имиу ьс на, его выходе по вл етс  через эрам 

т i (4)

f;.

с момента начала очередного периода TX ..

На выходе же счетчика 12 при поступлении на его вход импульсов опорной частоты следовани  импульс по витс  через врем 

( )

N

ii.

Claims (2)

1. (5) с момента начала текущего периода Т При равенстве Т т на первом выходе формировател  14 интервала коррекции все врем  находитс  нулевой потенциал, запрещающи коррекцию предыдущего результата Nf измерени  f , хран щегос  в реверсивном счетчике 4.При этом с учетом выражений (1-6) ,П4П1 Nfx %,, При невыполнении равенства 6 формир ватель 14 интервалов коррекции производит выделение временного интервала дТ - , в течение которого на его выходе ус танавливаетс  потенциал, разраиающий прохождение импульсов частотой следовани  fo на вход реверсивного счетчика 4, где они .в зависимости о знака :дТ складываютс  или вычитают с  из результата предыдущего измере ни  N| . То есть к концу интервала коррекции лТ вреверсивном.счетчике 4 устанавливаетс  число Nr l %, ± ДТ-fo. В конце интервала коррекции триг гер 16 сбрасываетс  в ноль и запрещает коррекцию числа в счетчике .4 до следующего очередного периода Т, Справедливость того, что коррекци  Nf JJ производитс  именно на величину UT-fg, видна из следующих соображений с учетом выражений {1-5, 7, 8) Гдт |т -UN| , .где AN - число импульсов, на которо надо скорректировать t до достижени  величины N откуда дм дт- f . Предлагаемый частотомер отличает с  от известного, так как увеличени измер емой час.тоты fx не вызывает в нем дополнительной погрешности сА , возникающей в этом случае в известном частотомере. Это достигаетс  за счет того, чт код предыдущего показани  переносит с  в насто щем устройстве из реверсивного счетчика 4 в счетчик 12 делител  11 частоты в начале каждого очередного периода Т;, т.е. перед оЧердной коррекцией N и, следовательно, изменение N в процессе коррекции не вли ет на формирование интервала времени т , а следовательно и времени коррекциид Т. Формула изобретени  Цифровой след щий частотомер, содержащий генератор опорной частоты, формирователь, хронизатор, реверс.;вный счетчик, первый счетчик импульсов , первую группу импульсно-потенциальных вентилей, схему сборки, формирователь интервалов, элемент совпадени  и второй счетчик импульсов , шина, входной частоты через формирователь подключена к первому входу хронизатора, второй вход которого соединен с выходом генератора .опорной частоты и входом первого счетчика импульсов, вход сброса которого соединен со входом сброса второго счетчика импульсов, а выходы через первую группу импульсно-потенциальных вентилей соединены со входами схемы сборки, выход которой соединен со входом второго счетчика импульсов , выход которого соединен с первым входом формировател  интервалов коррекции, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому входу элемен- та совпадени , к первому и второму управл ющим входам реверсивного счетчика , счетный вход которого соединен с выходом элемента совпадени , отличающийс тем, что,- с целью повышени  точности измерений, в него введены регистр, третий счетчик импульсов, втора  группа импульсно-потенциальных вентилей, и триггер , причем вход записи регистра соединен с выходом хрокизатора, входами сброса первого и второго счетчиков импульсов, первыми входами второй группы импульсно-потенциальных вентилей и первым входом триггера , второй вход которого соединен с первым выходом формировател  интервалов коррекции, а выход - со вторым входом элемента совпадени , установочные входы регистра соединены с выходами первого счетчика импульсов, а выходы - со. вторыми входами первой группы импульснопотенциальных вентилей, выходы реверсивного счетчика через вторую группу импульсно-потенциальных вентилей соединены с установочными входами третьего счетчика импульсов, вход которого подключен к третьему входу элемента совпадени  и выходу генератора опорной частоты, а выход - ко второму входу формировател  интервалов коррекции. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Новицкий П.В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л., Энерги , 1970, с. 231.
2. 2.Петух A.M., - Швецкий Б.И. Метод цифрового измерени  низкой частоты в след щем режиме. - Автометри  , 1971, Г 4 ,с . 80-85 (прототип) .