SU930140A1 - Устройство дл измерени мгновенной частоты следовани импульсов - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОЙ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ШШУЛЬСОВ

1

Изобретение относитс  к электрическим измерени м и предназначено дл  измерени  мгновенной частоты процессов малой скорости.

Известно устройство аналогичного назначени , содержащее преобразователь временного интервала в напр жение , формирователь гиперболической функции и старт-стопную схему управлени  1 .

Недостатком этого устройства  вл етс  значительна  погрешность измерени  частоты из-за недостаточно высокой точности воспроизведени  гиперболической функции.

Наиболее близким по технической сущцости к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  низкой частоты , содержащее генератор линейно ; измер ющегос  напр жени , два экспоненциальных преобразовател , компаратор , делитель напр жени , источник опорного напр жени , вольтметр мгновенного значени  и блок управлени .

состо щий из формировател  импульсов 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерени  частоты из-за вли ни  предыдущего цикла измерени  на результаты последующего , которое оказываетс  тем больше, чем больше разница длительности циклов.

Методическа  ошибка измерени -10 обусловлена запуском генератора линейно измен ющегос  напр жени  с задержкой на врем  разр да экспоненциальных преобразователей.

Таким образом, при изменении час15 тоты входных импульсов наблюдаетс  больша  динамическа  погрешность измерени .

Цель изобретени  - повьшхение точности измерени  частоты.

20

Claims (2)

1. Эта цель достигаетс  тем,что в устройстве , содержащем последовательно соединенные генератор линейно измен ющегос  напр жени , первый экспоненци )льн1лй преобразователь и компара тор, св занный своим вторым входом через делитель напр жени  с источником опорного напр жени , второй экспоненциальный преобразователь, вольт метр мгновенных значений и блок управлени , при этом источник входных импульсов через блок управлени  соединен со вторым входом первого экспоненциаль ного преобразовател  и через второй экспоненциальнь|й преобразователь - с аналоговым входом вольтметра мгновенны значений, управл ющий вход которого св зан с выходом компаратора, а второй вход второго зкспонвнциального преобразовател  соединен с выходом источника опорного напр жени , выход компаратора св зан с вторым входом блокауправлени , второй выход которого соединен с входом генератора линейно измен ющегос  напр жени . На фиг. 1 представлена структурна  схема предлагаемого устройства;, на фиг. 2 - его временные диаграммы; на фиг. 3 - структура блока управлени ; на фиг. 4 - структура экспоненциального преобразовател . Устройство содержит генератор 1 линейно измен ющегос  напр жени , пе вый экспоненциальный преобразователь 2, компаратор 3, делитель 4 напр жени , источник 5 опорного напр жени , второй экспоненциальный преобразователь 6, вольтметр 7 мгновенного значени , блок 8 управлени , содержащий оДновибратор 9, триггер 10. Экспонен циальные преобразователи содержат эмиттерный повторитель 11, ключ 12, экспоненциальный генератор 13. Устройство работает следующим образом . На вход блока 8 управлени  (фиг. 3 пос гупает очередной импульс (Т;) измер емой частоты (фиг. 1). При этом импульс с выхода одновибратора 9 (с выхода блока 8) сбрасывает генератор 1 линейно измен ющегос  напр жени  (фиг. 2, момент t) и взводит тригге 10, выходной сигнал которого управл  ет экспоненциального преобра зоватед  2. В течение действи  импульса управ лени , поступившего на второй вход Преобразовател  2 с первого выхода блока 8 управлени  (с выхода триггера 10), электроннь1й ключ 12 закрыт. Одновременно импульс управлени  с первого выхода блока 8 управлени  поступает на вход второго экспоненциального преобразовател  6 и закрывает его ключ на врем  своего действи . Выходное напр жение , формируемое генератором 1 линейно измен ющегос  напр жени  после сброса с момента t и повтор емое эмиттерным повторителем 11, вход щим в состав первого экспоненциального преобразовател  2, не проходит на вход экспоненциального генератора 13 преобразовател  2 (фиг. 4). Отключенные на врем  действи  импульса управлени  от зар дных напр жений генераторы первого и второго экспоненциальньпс преобразователей начинают формировать на своих выходах экспоненциально измен ющиес  напр жени  соответственно .n экспб (фиг. 2). Дл  генератора первого экспоненциального преобразовател  2 начальное напр жение в момент t равно выходному напр жению генератора 1 линейно измен ющегос  напр жени , поступившему через эмиттерный повторитель 11 и открытый до момента t электронный ключ 12, т. е. t.i. ( Г.А.Н./1 а,дл  экспоненциального генератора второго экспоненциального преобразовател  6 начальное напр жение в момент t равно посто нному напр жению источника 5 опорного напр жени  , поступившему через открытый электронный ключ экспбt ° , Далее происходит процесс формировани  экспоненциально измен ющихс  напр жений и (сспб момента равенства I „ „ on экcnГ д КГ где Кл - коэффициент делени  напр жени  делителем 4; UQ - напр жение на выходе делител  4 напр жени . Мгновенное значение напр жени  ЭКСПб пропорционально измер емой частоте в момент .п. Момент .2 Фиксируетс  KOMnajiaTopOM Ч, содерж-гпцрм, например, сравнивающее устройстве, дифференцирующую цепь и диод. При выполнении услови  U с на выходе сравнивающего устройства с момента t2 до момента tj по вл ет с  импульс, который поступает на дифференцирующую цепь. Импульс, сфо мированный дифференцирующей цепью в момент t по заднему фронту импульс с выхода сравнивакщего устройства, имеет пол рность, противоположную импульсу, сформированному дифференцирунлцей цепью в момент tn, и через диод не проходит. Выходной импульс компаратора 3 запускает вольтметр 7 мгновенных значений, который измер ет напр жение в момент t2, Иj поступа  иа второй вход блока 8 управлени , перебрасывает триггер 10 данного бло ка в исходное состо ние (фиг. 2, tlgbtxe - Р этом импульс управлени  с первого выхода блока 8 управле лени  исчезает, ключи 12 экспоненци альных преобразователей замыкаютс , в результате чего конденсатор экс- поненциапьного генератора преобразо вател  6 зар жаетс  до напр жени  источника 5 опорного напр жени , а конденсатор экспоненциального гене- ратора преобразовател  2 быстро зар жаетс  до выходного, прошедшего ч рез эмиттерный повторитель 1I, напр  жени  генератора 1 линейно измен ющ гос  напр жени  и в дальнейщем повто р ет это напр жение до прихода очередного импульса измер емой частоты (фиг. 2, Uftj,,x2). Предлагаемое устройство дл  измерени  мгновенной частоты следовани  импульсов отличаетс  от известного более высокой точностью измерени  и большим быстродействием. В предлагаемом устройстве более высока  точность измерени  частоты обусловлена исключением систематической ошибки ее измерени  и уменьше нием нелинейности преобразовани  час тоты следовани  импульсов в напр жение . Это реализуетс  в результате использовани  дл  измерени  частоты импульсов фактического времени между НИШ, ИСКЛЮЧИВ из него врем  At формировани  экспоненциально измен кмцихс  напр жений путем устранени  запаздывани  запуска генератора линейно измен ющегос  напр жени  на врем  t и производ  его запуск в предлагаемом устройстве сразу после сброса в момент t в отличие от известного устройства, где запуск генератора производитс  в момент t. Формула изобретени  . Устройство дл  измерени  мгновенной частоты следовани  импульсов, содержащее последовательно соединенные генератор линейно-измен ющегос  напр жени , первый экспоненциальный преобразователь и компаратор, св занный своим вторым входом через делитель напр жени  с источником опорного напр жени , второй зкспоненциальный преобразователь, вольтметр мгновенных значений и блок управл ени , при этом источник входных импульсов через блок управлени  соединен со вторым входом первого экспоненциального преобразовател  и через второй экспоненциальный преобразователь - с аналоговым входом вольтметра мгновенных значений, управл ющий вход которого св зан с выходом компаратора , а второй вход второго экспоненциального преобразовател  соединен с выходом источника опорного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  частоты, выход компаратора св зан с вторым входом блока управлени , второй выход которого соединен с входом генератора линейно измен ющегос  напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Ут мышев Р. И. Радиотехническа  аппаратура дл  исследовани  физиологических процессов. М., Энерги , 1969, с. 275-297.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 619869, кл. G 01 R 23/00, 1978.

   Фае, 5

   Фне.