(54) НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ЧАСТОТОМЕР(54) LOW FREQUENCY FREQUENCY
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл измерени частоты медленно мен ющихс процессов. Известен низкочастотный частотомер, содержащий преобразователь период-напр жвние и цифровой выходной преобразователь 11. Однако этот частотомер относительно спожный, так как содержит элементы аналоговой и дискретной техники. Известен также низкочастотный частотомер , содержащий преобразователь период напр жение и цифровой выходной преобразователь Г21 . Выполнение известного устройства на элементах дискретной и аналоговой техники одновременно усложн ет его и позвол ет унифицировать узлы частотомера. Цель изобретени - упрощение частотомера . Указанна цель достигаетс тем, что в низкочастотном частотомере, содержащем последовательно соединенные формирователь импульсов, первый интегратор, ключ, второй интегратор, блок сравнени выходной преобразователь, причем управл ющий вход ключа соединен через элемент НЕ с входом первого интегратора, выходной преобразователь выполнен в виде последовательно соед1шенных блока измерени длиуельнос и импульса и формировател сброса, выход которого подключен к входам сброса интеграторов. На фиг. 1 представлена структурна схема частотомера; на фиг. 2 - эпюры напр жений, по сн ющие, его работу. Низкочастотный частотомер, содержит преобразователь 1 период-длительность 11Мпульса, в состав которого входит формирователь 2 импульсов, первый ввтегра тор 3 с первым разр дным ключом 4 в Пепн обратное св зи, ключ 5, элемент НЕ 6, второй интегратор 7 со вторым разр дным ключом 8 в цепи обратной св зи, блок 9 сравнени , выходной преобразователь 10, в состав которого входвт интегратор 11 с разр дным ключом 12 в цепи обратной св зи, ключ 13, фор мирователь 14 импульсов, запоминающий .блок 15, образующие блок 16 измерени длительности импульса и формирователь 17 сброса. На фиг. 2 обозначены эпюры напр л«ений , где U - преобразуемое напр жение; Un - напр жение на выходе формировател 2 импульсов; U-j - напр жени на выходе первого интегратора 3; пр жение на выходе элемента ,НЕ 6; с - напр жение на выходе ключа 5 ; и - напр жение на выходе второго интегратора 7; U-j- опорное напр жение Dg - напр жение на выходе блока 9 сравнени ; Ug- напр жение на выходе интегратора 11; Цд - напр жение на выходе формировател 14 импульсов; Од -напр жение на выходе ключа 13 ; напр жение на выходе запоминающего блока 15; (Ji3 - напр жение на выходе формировател 14 импульсов. t .. Устройство работает следующим образом . Преобразуемое напр жение U {фиг. частота которого подлежит преобразованию Б посто нное напр жение, поступа ет на вход формировател 2 (фиг. 1) импульсов, на выходе которого формируетс напр жение Uf2 (фиг. 2) в виде пр моугольных импульсов посто нной амплитуды, длительности которых равны длительности интервалов положительност напр жени U- . Напр жение On посту пает на вход первого интегратора 3 (фиг. 1). На выходе первого интегратора 3 формируетс напр жение U (фиг. 2 линейно измен ющеес во времени на интервале действи импульса , Таким образом, уровень напр жени U достигаемый к концу интервала положительности напр жени 0 ,пропорционален его периоду Т, т. е. обратно пропор ционален частоте . Напр жение U-j поступает на сигнальный вход ключа 4, на управл ющий вход которого поступает напр жение Уд (фиг. с выхода элемента НЕ 5. Напр жение (Jj имеет вид пр моугольных импульсов, передние фронты которых совпадают с задними фронтами импульсов Uij, а задние фронты - с передними фронтами импульсов и, . т. е. длительности импулъ сов Од равны длительност м интервалов отрицательности напр жени 0 . Напр жение (JA включает ключ 4 и на его выходе форми| уетс напр жение Uc (фиг. 2) 93 8 уровни в виде пр моугольных импульсов которых -равны уровн м напр жени Uj , достигаемым к концам интервалов положительности напр жени 0 , передние фронты совпадают с передними фронтами импульсов 0 , а длительности определ ютс работой последующих элементов устройства. Напр жение 5 интегрируетс вторым интегратором 7, на выходе которого формируетс напр жение U/ (фиг.2), линейно измен ющеес во времени на интервале действи импульса Uj. Напр жение LLg поступает на первый вход блока 9 сравнени , на второй вход которого поступает посто нное опорное напр жение U-j (фиг. 2). На выходе блока 9 сравнени формируетс напр жение VQ (фиг. 2) в виде импульсов пр моугольной формы, передние фронты которых совпадают с передними фронтами импульсов а задние - с моментами совпадени напр жений и и Таким образом, в блоке 1 происходит преобразование периода входного сигнала в длительность импульса, пропорционального частоте. Напр жение UQ интегрируетс интегратором 11 блока 10, на выходе которого формируетс напр жение Ug (фиг. 2), линейно измен ющеес во времени на интервале действи импульса Ug . Уровень .напр жени Ug , достигаемый к концу действи импульса OQ, пропоргшонален частоте входного сигнала . Напр жение Ug поступает на сигнальный вход второго ключа 13 (фиг. 1), на управл ющий вход которого с выхода формировател 14 (фиг. 1) поступает напр жение (фиг. 2) в виде последовательности импульсов фиксированной длительности, передние фронты которых совпадают с передними фронтами импульсов U0 . Импульсы Ц- включают ключ 13, на выходе которого формируетс напр жение Цц{фиг. 2) в виде последовательности пр моугольных импульсов, длительности которых равны длительност м импульсов Цд, а уровень - величине напр жени Од , достигаемого к концам действи импульсов Ug , т. е. пропорциональны частоте преобразуемого напр жени Ц . Импульсы Цф поступают на запоминающий блок 15 (фиг. 1), где фиксируютс . На выходе формировател 17 сброса формируетс напр жение (Jfj (фиг. 2) в виде последовательности пр моугольных импульсов фиксированной длительности.The invention relates to electrical measuring equipment and is intended to measure the frequency of slowly varying processes. The low-frequency frequency meter is known, which contains a period-voltage converter and a digital output converter 11. However, this frequency meter is relatively operable, since it contains elements of analog and discrete technology. A low frequency frequency meter is also known, which contains a voltage period converter and a digital output converter G21. The implementation of the known device on the elements of the discrete and analogue techniques simultaneously complicates it and allows unifying the nodes of the frequency meter. The purpose of the invention is to simplify the frequency meter. This goal is achieved by having a first integrator, a key, a second integrator, a comparison unit an output transducer in a low-frequency frequency meter containing serially connected pulse shaper, and the control input of the key is connected through the element NOT to the input of the first integrator, the output converter is connected in series the measuring unit of the length of the pulse and the shaper of the reset, the output of which is connected to the reset inputs of the integrators. FIG. 1 shows the flowmeter frequency diagram; in fig. 2 - stress plots, descriptions of his work. The low-frequency frequency meter contains a converter 1 period-duration 11Mpuls, which includes a shaper 2 pulses, the first converter 3 with the first bit switch 4 in the Feedback button, key 5, the HE element 6, the second integrator 7 with the second bit 8 in the feedback circuit, comparison unit 9, output converter 10, which includes an integrator 11 with a bit switch 12 in the feedback circuit, a key 13, a pulse generator 14, which stores the memory 15, forming the duration measuring unit 16 impulse and form l 17 reset. FIG. 2 denotes diagrams of voltages, where U is the voltage to be converted; Un is the voltage at the output of the driver 2 pulses; U-j is the voltage at the output of the first integrator 3; Output time, NOT 6; c is the voltage at the output of switch 5; and - the voltage at the output of the second integrator 7; U-j is the reference voltage Dg is the voltage at the output of the reference unit 9; Ug is the voltage at the output of the integrator 11; CD is the voltage at the output of the driver 14 pulses; Od-pryazhenie output key 13; the voltage at the output of the storage unit 15; (Ji3 is the voltage at the output of the pulse driver 14. T .. The device operates as follows. The voltage U to be converted, {fig. Whose frequency is to be converted to a constant voltage B, is fed to the driver 2 (FIG. 1) of the pulses, The output of which is formed by the voltage Uf2 (Fig. 2) in the form of rectangular pulses of constant amplitude, the duration of which is equal to the duration of the positive voltage intervals U-. The voltage On is supplied to the input of the first integrator 3 (Fig. 1). At the output of the first integrator 3 is generated on U (Fig. 2 is linearly varying in time over the pulse action interval. Thus, the voltage level U reached by the end of the positive voltage interval 0 is proportional to its period T, i.e. is inverse to the frequency. The voltage Uj enters the signal input of key 4, the control input of which receives the voltage Ud (Fig. from the output of the element NOT 5. Voltage (Jj has the form of square impulses, the leading edges of which coincide with the falling edges of the pulses Uij, and the falling edges from front edges of pulses ,. i.e., the duration of the impulses Od are equal to the duration of the intervals of the negativity of the voltage 0. Voltage (JA includes a key 4 and at its output a voltage Uc is formed | Fig. 2) 93 8 levels in the form of square impulses which are equal to the voltage levels Uj reached to the ends of the positive voltage intervals 0, the leading edges coincide with the leading edges of the pulses 0, and the durations are determined by the operation of the subsequent elements of the device. Voltage 5 is integrated by the second integrator 7, the output of which forms the voltage U / (figure 2), linearly varying in time over the pulse action interval Uj. llg live enters the first input of the comparison unit 9, to the second input of which a constant reference voltage Uj (Fig. 2) is supplied. At the output of the comparison unit 9, the voltage VQ (Fig. 2) is formed in the form of rectangular pulses whose leading edges coincide with the front the edges of the pulses and the rear ones - with the moments of coincidence of the voltages and. Thus, in block 1, the period of the input signal is converted into a pulse width proportional to the frequency. The voltage UQ is integrated by the integrator 11 of the block 10, at the output of which the voltage Ug (Fig. 2) is formed, linearly varying in time over the pulse action interval Ug. The level of voltage Ug, reached at the end of the action of the pulse OQ, is proportional to the frequency of the input signal. The voltage Ug is fed to the signal input of the second key 13 (Fig. 1), the control input of which from the output of the driver 14 (Fig. 1) receives the voltage (Fig. 2) as a sequence of pulses of a fixed duration, the leading edges of which coincide with the leading edges of pulses U0. The impulses C- include a switch 13, at the output of which the voltage Cc is formed {Fig. 2) in the form of a sequence of rectangular pulses whose durations are equal to the durations of the pulses CD, and the level — to the magnitude of the voltage Od, reached at the ends of the pulses Ug, i.e., proportional to the frequency of the transformed voltage C. The pulses Cf are fed to a storage unit 15 (Fig. 1), where they are fixed. At the output of the reset generator 17, a voltage is generated (Jfj (Fig. 2) as a sequence of rectangular pulses of a fixed duration.
передние фронты которых совпадают с задними фронтами импульсов .the leading edges of which coincide with the falling edges of the pulses.
Импульсы Цз поступают на управл к щие входы ключей 4, 8, 12. Это приводит к сбросу интеграторов, подготавлива их к работе на следующем периоде напр жени ЩПредлагаемый частотомер обладает высоким быстродействием при сохранении его конструктивной частоты.J pulses arrive at the control inputs of the keys 4, 8, 12. This results in resetting the integrators, preparing them for operation at the next voltage period. The proposed frequency counter has a high response rate while maintaining its constructive frequency.