SU930143A1 - Цифровой частотомер - Google Patents

Description

(5) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относитс  к электроиз мерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах и системах управлени  в различных област х промышленности . Известен цифровой частотомер, который обеспечивает подсчёт периодов входной частоты за эталонный интервал времени, содержащий формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемен та совпадени  и через второй элемент совпадени  - со входом двоичного счетчика, триггер, первый вход которого соединен с выходом первого элемента совпадени , второй - с выхо дом генератора опорных интервалов времени-и первым входом второго триг гера, а выход - со входом второго элемента совпадени  и генератора опо ных интервалов времени, и одновибратор , вход которого подключен к входу запуска устройства, а выход через . второй триггер - ко второму входу первого элемента совпадени  Г11. Недостатком такого частотомера  вл етс  невысока  точность измерени  при измен ющейс  величине частоты входного сигнала. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  частотомер, содержащий формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, генератор эталонных интервалов времени, выход которого соединен через блок сброса с первым входом счетчика импульсов, и цифровой индикатор 2. Недостатком известного устройстйа  вл етс  невысока  точность измерени , так как нет синхронизации начала эталонного интервала времени с импульсами измер емого сигнала, и невозможность такой синхронизации вследствие зависани  результата на цифровом индикаторе при из eнe393

НИИ входной частоты до нулевого значени  о

Цель изобретени  - повышение точности измерени  частоты электрического сигнала.

Эта цель достигаетс  тем, что в цифровой частотомер, содержащий формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, генератор эталонных интервалов времени , выход которого соединен через блок сброса с первым входом счетчика импульсов, и цифровой индикатор, введены блок сдвига фазы, последовательно соединенные блок перезаписи и регистр пам ти, а также последовательно соединенные пиковый детектор, пороговый элемент, элемент ИЛИ и триггер, выход которого подключен к второму входу ключа и к входу генератора эталонных интервалов времени, при этом выход последнего соединен с вторым входом триггера и с входом блока перезаписи, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу формировани  импудьсов и к входу пикового детектора, выход ключа соединен с входом блока сдвига фазы, выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов, выход последнего соединен с вторым входом регистра пам ти , выход которого подключен ко входу цифрового индикатора.

На чертеже изображена структурна  схема цифрового частотомера.

Цифровой частотомер, содержи.т формирователь 1 импульсов, ключ 2, триггер 3, счетчик 4 импульсов, регистр 5 пам ти, цифровой индикатор 6, блок 7 сдвига фазы, блок 8 перезаписи, генератор 9 эталонных интервалов времени , блок 10 сброса, пиковый детектор 11, пороговый элемент 12, элемент 13 ИЛИ,

Цифровой частотомер работает следующим образом.

По одному из импульсов, сформированных формирователем 1 из входного сигнала, взводитс  через элемент 13 триггер 3, запускающий генератор 9 и открывающий ключ 2, который разрешает прохождение импульсов через блок 7, осуществл ющий сдвиг фазы импульсной последовательности на полпериода , на вход счетчика в течение эталонного интервала времени. По окончанию этого интервала с помощью блока 8 осуществл етс  занесение результата подсчета в регистр 5,

4

выходы которого соединены с соответствующими входами цифрового индикатора 6, а триггер 3 устанавливаетс  в исходное состо ние. После этого блок

10 устанавливает счетчик t в исходное состо ние.

Первым сформированным импульсом входного сигнала, следующим после окончани  эталонного интервала времени , цикл работы частотомера возобновл етс , причем на индикаторе 6 сохран етс  результат предыдущего измерени .

При работе частотомера в заданном диапазоне входных частот уровень выходного сигнала пикового детектора 11 остаетс  выше уровн  срабатывани  порогового элемента 12, при этом на выходе этого элемента поддерживаетс  потенциал логического О. Пиковый детектор 11 имеет посто нную времени зар да и разр да, определ емые соотношени ми

; ;

. I ц ,

где tg - длительность периода верхней граничной частоты диапазона;

t - длительность периода нижней граничной частоты диапазона. Первый импульс на выходе формировател  1 приводит к по влению логического 0 на выходе порогового элемента 12.

8 случае выхода величины измер емой частоты за нижнюю границу диапазона уровень сигнала на выходе пикового детектора 11 опускаетс  ниже уровн  срабатывани  порогового элемента 12, на его выходе по вл етс  ло1Гическа  1, что приводит к переключению триггера 3 через элемент 13 и повторению цикла измерени .

В конце этого цикла на индикаторе 6 установитс  нулевое значение измер емого параметра, так как за выработанный в этом цикле эталонный

интервал времени на вход счетчика А не поступит ни одного импульса входного сигнала.

Введение новых элементов: регистра пам ти, триггера, элемента ИЛИ, пикового детектора, порогового элемента и блоков сдвига фазы и перезаписи выгодно отличает предлагаемый цифровой частотомер от известного, так как увеличиваетс  точность измерени  частоты вследствии синхронизации начала эталонного интервала времени с импульсами измер емого сигнала, что позвол ет улучшить качество работы информационно-измерительных систем и систем управлени . формула изобретени  Цифровой частотомер, содержаний формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, генератор эталонных интервалов времени , выход которого соединен через блок сброса с первым входом счетчика импульсов, ицифровой индикатор, отличающийс  .тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены блок сдвига фады посхтедовательно соединенные блок перезаписи и регистр пам ти, а также последовательно соединенные пикрвый детектор, пороговый элемент, элемент ИЛИ и триггер, выход которого подключен к второму входу ключа и к входу генератора эталонных интервалов времени, при этом выход последнего соединен с вторым входом триггера и с входом- блока перезаписи, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу формировател  импульсов и входу miKOBoro детектора, выход ключа соединен с входом блока сдвига фазы, выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов, выход последнего соединен с вторым входом регистра пам ти, выход которого подключен ко входу цифрового индикатора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Ермолов Р.С. Цифровые частотомеры , Л., Энерги , 1973, с. 7, рис. 1-2. 2.Авторское свидетельство СССР Н 215322, кл. G 01 R 23/10, 1968 (прототип),

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Цифровой частотомер, содержащий формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, генератор эталонных интервалов времени, выход которого соединен через, блок сброса с первым входом счетчика импульсов, и цифровой индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок сдвига фазы, 20 последовательно соединенные блок перезаписи и регистр памяти, а также последовательно соединенные пиковый детектор, пороговый элемент, эле930143 4 мент ИЛИ и триггер, выход которого подключен к второму входу ключа и к входу генератора эталонных интервалов времени, при этом выход послед5 него соединен с вторым входом триггера и с входом- блока перезаписи, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу формирователя импульсов и μ входу пикового детектора, выход ю ключа соединен с входом блока сдвига фазы, выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов, выход последнего соединен с вторым ' входом регистра памяти, выход кото15 рого подключен ко входу цифрового индикатора.