Claims (2)
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть исполь зовано в автоматизированных системах контрол и управлени дл измерени величин преобразованных в длительность или частоту следовани электрических сигналов. Известны частотомеры, содержащие сдвиговый регистр на последовательно соединенных чейках с двум устойчивыми состо ни ми, индикатор, блок стабилизации масштаба преобразовани частоты на базе конденсаторного преобразовател частоты , генератор тактовых импульсов, цн4ьроаналоговый преобразователь fl. Схема известных частотомеров достато но сложна. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс частотомер содержащий сдвиговый регистр совмещенный с индикатором отсчета, на последова тельнр соединенных оптрЬнных чейках с двумй устойчивыми состо ни ми, одна из шин питани чеек которого соединена с выходом электронного ключа, а выход с последней чейки св зан с управл ющим входом блока выбора масштаба преобразо7 вани частоты измер емого сигнала. Выход блока выбсфа масштаба преобразовани частоты св зан с управл ющим входом указанного ключа 2. Недостатком известного частотомера вл етс необходимость в обеспечении коммутации посредством электронного ключа мощных сигналов, что затрудн ет реализацию ключа в микроэлементном исполнении и ограничивает его совместимость с остальными компонентами схемы по конструктивно-технологическим и элект рическим параметрам, а также ограничивает быстродействие ключа и диапазон измер емых частиц. Цель изобретени - расширение диапазсиа измерени частотомера в сторону верхних частот, а также обеспечение условий дл повьпиени степени интеграции при его изготовлении методами и средствами микроэлектроники. Поставленна цель достигаетс тем, что в частотомер, содержащий сдв11говый регистр с индикатором отсчета на оптрон ньк чейках с двум устойчивыми состо ни ми , одна из шин питани чеек которого соединена с выходом электронного ключа, а выход с последней чейки св зан с управл ющим входом бЛока выбора масштаба преобразовани частоты измер емого сигнала, выход которого св зан с управл ющим входом указанного ключа, введены первый и второй триггеры , управл емый генератор тактовых импульсов , при этом вход возбуждени генератора тактовых импульсов св зан с выходом блока выбора масштаба преобразовани частоты и с нулевыми входами первого и второго триггеров, выход первого триггера св зан с нулевой чейкой сдвигового регистра, а единичный вход первого триггера св зан с выходом генератора тактовых импульсов и со счеП1ым входом второго триггера, к нулевому выг ходу которого подключены все четные чей ки сдвигового регистра, а к единичному вы ходу подключены все нечетные чейки сдвигового регистра. На фиг. 1 приведена схема предлагаем го частотомера; на фиг. 2 - временные диаграммы, его работы (в - форма сигнала на вькоде блока 6, б - последовательность импульсов с вькода генератора Ю; в, г - очередность возбуждени выходов триггера 9, д, ж, з, и - измене ние светового потокаФд , Ф , Ф 2 излучаемого светодиодами ,.,,, 2 N соответственно). Частотомер содержит сдвиговый регистр 1, содержащий светодиод и К чеек с двум устойчивыми состо ни ми на основе оптроиных пар типа светодиодфоторезистор - , - ,,.., 2 N - 3 Ы , общую шину 4 питани . чеек и отсчетное устройство 5, блок 6 выбора масштаба преобразовани частоты измер емого сигнала, ключ 7, триг гер 8, второй Т-триггер 9, управл емый генератор Ю тактовьк импульсов, входную клемму 11, Устройство работает следующим образом . Входной сигнал частоты f подаетс через входную клемму 11 на вход блока 6 выбора масштаба преобразовани частоты, выполненного на базе триггерного декадного делител частоты, например , с коэффициентами делени , 10, 10О. В исходном положении величина ( Коэффициента делени К блока 6 автоматически устанавливаетс равной максимальной , в частности 10О. В этом положении на выходе блока 6 начинает дейстЬовать пр моугольный импульс нагф жени длительностью 10О Ту , где Ту - период следовани исследуемого сигнала (фиг. 2а). По переднему фронту указанного импульса производ тс установка в исходное состо ние через установочный вход pi, триггера 9, при котором снимаетс возбуждение с нечетных чеек регистра 1 и возбуждаютс четные чейки, установка в исходное состо ние через установочный вход R триггера 8, при котором возбуждаетс его вькод, св занный со светодиодом . При этом светодиод начинает излучаЭгь световой поток ФQ И засветкой фоторезистора 3-1 производит подготовку к включению первой оптронной чейки - 3-1, Кроме того, на врем действи указанного импульса длительностью ЮОО Ту производитс отпирание ключа 7 и подкЯючение обшей шины 4 питани оптронов - , ...,2 N- к корпусу частотомера, возбуждение генератора Ю, при котором на его выходе начинает действовать периодическа последовательность коротких импульсов с периодом следовани (фиг. 26). Моментпо влени этой последовательности нмпульсов синхронизирован с началом по влени импульса длительностью ЮО Ту. I Под воздействием первого импульса с выхода генератора Ю, поступающего одновременно на вход 5 триггера 8 и счетный вход Т триггера 9, производитс переключение триггера 8, при котором снимаетс возбуждение с его выхода, св занного со светодиодом , и светодиод гаснет (в дальнейшем состо ни триггера 8 и светодиода не мен ютс до момента окончани импульса длительностью ЮО Туе выхода блока 6)1 переключение триггера 9, при этом светодиод начинает излучать световой поток Ф, . За счет положительной обратной оптической св зи между светодиодом и включен-, ным последовательно с ним фоторезистором это состо ние сохран етс в течение всего интервала времени м6мента поступлени на счетный вход Т триггера 9 следующего импульса с выхода генератора Ю. Под воздействием второго импульса н всех последующих импульсов с выхода генератора 10 производитс переклю589 чение только триггера 9. При этом производитс последовательное включение в течение времени tlyj светодиодов , и т. д. Этот процесс заканчиваетс по окончании импульса длительностью ЮО Ту с выхода блока 3 и после запирани ключа 7. € по влением следующего импульса указанной длительности с выхода блока 6 описанный вьпие прсадесс циклически повтор етс . Значение измер емой частоты f., или периода Тувходного сигнала определ ет с количеством включенных светодиодов - 2 N. Если длительность импульса ЮО Т( с выхода блока 6 такова, что за его действи происходит переключение всех М оптронных чеек, то при этом с выхода последней оптронной чейки 2 N - 3 N на управл ющий вход блока 6 поступает импульс, который обеспечивает автоматический переход на следующий под диапазон, при работе на котором на-вььходе указанного блока действуют импульсы длительностью Ю 1.. последуюшего поддиапазона производитс аналогичв конструкции предлагаемого частотомера в качестве генератора тактовых импульсов моГут быть использованы более сложные схемы вычитани или/и сложени частот, что позвол ет производить измерение отклонени частоты у от заданной либо производить автоматическую коррекцию результатов измерени , либо производить линеаризацию шкапы измерени параметров , св занных нелинейной функциональной зависимостью со значением чао-, тоты у или периода Т измер емого сигнала. По сравнению с известным устройством в предлагаемом частотомере еопечиваетс подключение в любой момент в течение измерительного интервала КТ не более одной оптронной чейки, что позвол ет снизить уровень мощности сигна1 ла, коммутируемого ключом, и повысить его быстродействие. Это расшир ет диапазон измерени частотомера в сторону верхних частот без увеличени количест ва поддиапазонов измерени . Формула изобретени Частотомер, содержащий сдвиговый регистр с индикатором отсчета на оптрсжных чейках с двум устойчивыми состо ни ми , одна из шин питани чеек которого соединена с выходом электронного ключа, а выход с последней чейки св зан с управл ющим входом блока выбора масштаба преобразовани частоты измер емого сигнала, выход которого св зан с управл ющим входом указанного ключа, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона измерени , в него введены первый и второй триггеры, управл емый генератор тактовых импульсов , при этом вход возбуждени генератоРа тактовых импульсов соединен с выхо о блока выбора масштаба преобразовани частоты и с нулевыми входами первого и второго триггеров, выход первого триггера св зан с нулевой чейкой сдвигового регистра, а единичный вход первого триггера св зан с выходом генератора тактовых . импульсов и со счет ным входом второго триггера, к нулево 1у выходу которого подключены все четные чейки сдвигового регистра, а к единичному выходу второго триггера подключены все нечетные чейки сдвигового регистра. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 374549, кл GOl R 23/10. The invention relates to electrical measuring equipment and can be used in automated monitoring and control systems for measuring the values of electrical signals converted into duration or frequency. Frequency meters are known that contain a shift register on series-connected cells with two stable states, an indicator, a frequency conversion scale stabilization unit based on a capacitor frequency converter, a clock pulse generator, cn4ro analogue converter fl. The scheme of known frequency meters is rather complicated. The closest to the proposed technical entity is a frequency meter containing a shift register combined with a reference indicator, on a series of connected optical cells with two stable states, one of the cell power buses of which is connected to the output of the electronic key, and the output from the last cell is connected with the control input of the unit for selecting the scale of frequency conversion of the measured signal. The output of the frequency conversion scale out unit is connected to the control input of the specified key 2. A disadvantage of the known frequency meter is the need to provide switching by the electronic key of powerful signals, which makes it difficult to implement the key in the microelement version and limits its compatibility with the rest of the circuit components. technological and electrical parameters, and also limits the speed of the key and the range of measured particles. The purpose of the invention is to expand the range of measurement of the frequency meter in the direction of the higher frequencies, as well as to provide conditions for increasing the degree of integration in its manufacture by methods and means of microelectronics. The goal is achieved by the fact that in a frequency meter containing a shift register with an indicator of reference to an optocoupler nink cells with two stable states, one of the power lines of the cells of which is connected to the output of the electronic key, and the output from the last cell select the frequency conversion scale of the measured signal, the output of which is connected to the control input of the specified key, the first and second triggers are introduced, the controlled clock generator, and the clock generator excitation input The x pulses are connected to the output of the frequency conversion scale selector and to the zero inputs of the first and second flip-flops, the output of the first flip-flop is connected to the zero cell of the shift register, and the single input of the first flip-flop is connected to the output of the clock generator and the second input of the second flip-flop, to the zero gain of which all the even ones of the shift register's ki are connected, and all odd cells of the shift register are connected to the unitary turn. FIG. 1 shows a diagram of the proposed frequency meter; in fig. 2 - timing diagrams, his work (c - waveform on the code of block 6, b - a sequence of pulses from the code of the generator U; c, d - order of excitation of the trigger outputs 9, d, g, h, and - change in the light flux Fd, F , F 2 emitted by LEDs,. ,,, 2 N, respectively). The frequency meter contains a shift register 1 containing an LED and K cells with two stable states based on optroon pairs like the LED photoresistor -, - ,, ,, .., 2 N - 3 S, common power bus 4. cells and reading device 5, block 6 for selecting the frequency conversion of the measured signal, key 7, trigger 8, second T-flip-flop 9, controlled oscillator H pulses, input terminal 11, The device operates as follows. The input signal of the frequency f is fed through the input terminal 11 to the input of the frequency conversion scale selection block 6, made on the basis of a trigger decade frequency divider, for example, with division factors 10, 10. In the initial position, the value (the division factor K of block 6 is automatically set equal to the maximum, in particular 10O. In this position, at the output of block 6, a rectangular nagging pulse with a duration of 10O begins to act, where Tu is the follow-up period of the signal under investigation (Fig. 2a). On the leading edge of the specified pulse, the initial state is set through the setup input pi, trigger 9, in which the excitation is removed from the odd cells of the register 1 and the even cells are excited, the initial state Through the setup input R of the trigger 8, in which its code is excited associated with the LED, the LED starts emitting the light flux FQ and the illumination of the photoresistor 3-1 prepares for turning on the first optocoupler cell - 3-1, In addition, for a time action of the specified impulse with duration of 10 short pulses with a repetition period (Fig. 26). The moment of the occurrence of this sequence of pulses is synchronized with the onset of the appearance of a pulse with a duration of SO Tu. I Under the influence of the first pulse from the output of the generator Yu, which is simultaneously fed to the input 5 of the trigger 8 and the counting input T of the trigger 9, the trigger 8 is switched, at which the excitation is removed from its output connected to the LED and the LED goes out (thereafter the trigger 8 and the LED do not change until the end of the pulse with the duration of the SOT. Tue of the output of the block 6) 1 switching of the trigger 9, and the LED begins to emit the light flux Φ,. Due to the positive optical feedback between the LED and the photoresistor connected in series with it, this state is maintained for the entire time interval of the arrival of the next pulse from the generator Y output to the counting input T of the trigger 9 of the second pulse. pulses from the output of the generator 10, only trigger 9 is switched off. This will cause a series of LEDs to turn on for the time tlyj, etc. This process ends at the end and pulse duration Tu SO output unit 3 and after the locking key 7. € the advent of the next pulse of said duration from unit 6 described vpie prsadess cyclically repeated. The value of the measured frequency f., Or the period of the outgoing signal determines with the number of LEDs turned on - 2 N. If the duration of the impulse SO T (from the output of block 6 is such that all of the M optronic cells are switched, then the output of the last the optocoupler cell 2 N - 3 N to the control input of block 6 receives a pulse, which provides an automatic transition to the next sub-range, when operating on which the pulses lasting 1 1 are acting on the input of the specified block .. the next sub-band is produced analogous to the design of the proposed frequency meter as a clock pulse generator can be used more complex schemes of subtracting or / and adding frequencies, which makes it possible to measure the frequency deviation from the given one, or to automatically correct the measurement results, or to linearize the measurement scales of parameters related to nonlinear functional dependence with the value of chao, totah or period T of the measured signal. Compared with the known device, in the proposed frequency meter, the connection at any moment during the measuring interval of the CT is no more than one optocoupler cell, which allows to reduce the signal power level, switched by the key, and increase its speed. This extends the measurement range of the frequency meter towards the high frequencies without increasing the number of measurement subbands. The invention includes a frequency meter containing a shift register with a count indicator on two stable state optics cells, one of the cell power buses of which is connected to the output of the electronic key and the output from the last cell is connected to the control input of the frequency conversion scale selector unit a signal whose output is associated with a control input of said key, characterized in that, in order to extend the measuring range, the first and second triggers are introduced into it, which are controlled by a clock pulse generator In this case, the excitation input of the clock pulse generator is connected to the output of the frequency conversion scale selector unit and to the zero inputs of the first and second triggers, the output of the first trigger is connected to the zero cell of the shift register, and the single input of the first trigger generator is connected to the output of the clock generator. pulses and with a counting input of the second trigger, to the zero output of which all even cells of the shift register are connected, and all odd cells of the shift register are connected to the single output of the second trigger. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 374549, cl. GOl R 23/10.
2. Авторское свидетельство СССР № 7О5366, кл. GOl R 23/10, 1979.2. USSR author's certificate number 7O5366, cl. GOl R 23/10, 1979.