SU960654A1 - Digital low frequency meter - Google Patents
Digital low frequency meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU960654A1 SU960654A1 SU803223325A SU3223325A SU960654A1 SU 960654 A1 SU960654 A1 SU 960654A1 SU 803223325 A SU803223325 A SU 803223325A SU 3223325 A SU3223325 A SU 3223325A SU 960654 A1 SU960654 A1 SU 960654A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- counter
- input
- additional
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Description
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл измерени частоты следовани электрических импульсов с повышенной точностью за ограниченный интервал времени.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure the frequency of electric pulses with increased accuracy over a limited time interval.
Известен частотомер, содержащий счетчик, блок задани измерительного односекундного интервала времени, дополнительный счетчик, заполн емый эталонной частотой и сбрасываемый каждым импульсом контролируемого сигнала 1.A frequency counter is known that contains a counter, a unit for setting a one-second measuring time interval, an additional counter filled with a reference frequency and reset by each pulse of the monitored signal 1.
Этот частотомер имеет высокую точность, но неудобен б работе, так как дл получени окончательного результата требуетс проводить дополнительные вычислени со значени ми числа импульсов, накопленных в основном и дополнительном счетчиках.This frequency meter has high accuracy, but it is inconvenient to work, since to obtain the final result, additional calculations are required with the values of the number of pulses accumulated in the main and additional counters.
Наиболее близким по техничесл ой сущности к изобретению вл етс цифровой измеритель инфранизких и низких частот, содержащий эталонный генератор , делитель, вспомогательный счетчик, выходами соединенный с управл ющими входами управл емого делител частоты, выход которого соеди нен со входом основного счетчика, аThe closest in technical essence to the invention is a digital low and low frequency meter containing a reference oscillator, a divider, an auxiliary counter, outputs connected to the control inputs of a controlled frequency divider, the output of which is connected to the main counter input, and
также.р д дополнительных элементов 2... also .rd additional elements 2 ...
Недостатком этого измерител вл етс мала точность измерени частоты , что объ сн етс накоплением в течение ,всего интервала измерени ошибки расхождени моментов генерации импульсов k-кратной частоты по сравнению с их истинными момента10 ми. При этом оказываетс , что существенно уменьшить указанную ошибку практически невозможно, так как это потребовало бы использовани таких высоких частот f(j и f-j, которые недоступны элементной базе, используемой в насто щее врем в измерительной аппаратуре.The disadvantage of this meter is the low accuracy of the frequency measurement, which is explained by the accumulation during the entire measurement interval of the error of the divergence of the generation points of the k-fold frequency pulses as compared to their true moments. At the same time, it turns out that it is practically impossible to significantly reduce this error, since this would require the use of such high frequencies f (j and f-j that are not available to the element base currently used in measuring equipment.
Первоисточником ошибки в известном устройстве - цифровом измерите20 ле инфранизких и низких частот - вл етс наличие ошибки дискретизации Y при измерении длительности . периода ТThe primary source of error in the known device — a digital measure of 20 le low-low and low frequencies — is the presence of a sampling error Y when measuring the duration. period t
25Т, г25T, g
где п - количество импульсов частоты fg ,, накопленное во вспомогательном счетчике за пе30 риод Tj.where n is the number of frequency pulses fg ,, accumulated in the auxiliary counter for the period Tj.
При подаче на управл емый делитель частоты ч - kfв на его выходеWhen applied to a controlled frequency divider h - kfv at its output
1(one(
генерируетс частота -j о .отличающа с от частоты k-fxa frequency -j is generated. differing from the frequency k-fx
1one
X k-fx(l-l-ff).X k-fx (l-l-ff).
Дл того,ччтобы при накоплении импульсов этой частоты в основном счетчике за период измерени , равный 1с, получилс код, равный k-fx, необходимо, чтобыIn order for the accumulation of pulses of this frequency in the main counter for a measurement period of 1 s, a code equal to k-fx is obtained, it is necessary that
k- с 1, или подставл maxfk- with 1, or maxf
получаемwe get
. с f k fx-1 с.. with f k fx-1 s.
Последнее соотношение показывает например, что дл того, чтобы указан ным измерителем можно выло измерить за 1 с частоту f 1 кГц с точностью 0,01 Гц (kxlOO), пришлось бы использовать частоту f 10 ГГц. Такое значение частоты f существенно превышает возможности современной :Элементной базы, на которой строитс измерительна аппаратура, что и вл етс причиной ограниченной точности известного устройства.The last relation shows, for example, that in order for the indicated meter to be measured for 1 s at a frequency f 1 kHz with an accuracy of 0.01 Hz (kxlOO), it would be necessary to use the frequency f 10 GHz. This value of the frequency f substantially exceeds the capabilities of the modern: The element base on which the measuring equipment is built, which is the reason for the limited accuracy of the known device.
Целью изобретени влАетс повышение точности измерени частоты при сохранении малого времени измерени .The aim of the invention is to improve the accuracy of frequency measurement while maintaining a small measurement time.
Поставленна цель достигаетс тем, что в цифровой частотомер низких частот, содержащий блок управлени , генератор эталонных частот, два ключа, счетчик, управл емый делитель и вспомогательный счетчик, вход которого подключен к выходу первого ключа, а выходы - к управл ющим входам управл емого делител , информационный вход которого соединен с выходом второго ключа, а выход - со счетнкм входом счетчика, введены дополнительный ключ и дополнительный счетчик, причем входна шина устройства подключена к информационному входу дополнительного ключа и к входу блока управлени , первый выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа, а второй выход блока управлени - с управл ющими входами второго ключа и дополнительного ключа, выход которого соединен со счетным входом дополнительного счетчика, и R-входом счетчика,, первый и второй выходы генератора эталонных импульсов подключены соответственно к информационным входам первого и второго ключей,.The goal is achieved by the fact that a digital low-frequency frequency meter containing a control unit, a reference frequency generator, two keys, a counter, a controlled divider and an auxiliary counter, whose input is connected to the output of the first key, and the outputs to control inputs of a controlled divider , whose information input is connected to the output of the second key, and the output is connected to the counting input of the counter, an additional key and an additional counter are entered, the input bus of the device is connected to the information input of the additional about the key and to the input of the control unit, the first output of which is connected to the control input of the first key, and the second output of the control unit - to the control inputs of the second key and additional key, the output of which is connected to the counting input of the additional counter, and the R input of the counter, The first and second outputs of the reference pulse generator are connected to the information inputs of the first and second keys, respectively.
На чертеже приведена блок-схема предлагаемого частотомера.The drawing shows the block diagram of the proposed frequency meter.
Частотомер состоит из блока 1 управлени , генератора 2 эталонныхThe frequency meter consists of unit 1 control, generator 2 reference
частот, дополнительного, второго и первого ключей 3, 4 и 5, дополнительного счетчика 6, счетчика 7, вспомогательного счетчика 8 и управл емого делител 9.;frequencies, additional, second and first keys 3, 4 and 5, additional counter 6, counter 7, auxiliary counter 8 and a controlled divider 9 .;
5 Контролируемый сигнал подаетс на блок 1 управлени и информационный вход дополнительного ключа 3, выход которого соединен со входом дополнительного счетчика 6 и К-вхо0 дом счетчика 7. Счетный вход счетчика 7 подключен к выходу управл емого делител 9 с переменным коэффициентом делени , вход которого соединен с выходом второго ключа 4,5 The monitored signal is fed to the control unit 1 and the information input of the additional key 3, the output of which is connected to the input of the additional counter 6 and the K-input of the counter 7. The counting input of the counter 7 is connected to the output of the controlled divider 9 with a variable division factor, the input of which is connected with the release of the second key 4,
а управл ющие входы - с выходами вспомогательного счетчика 8. Вход вспомогательного счетчика 8 соединен с выходом первого ключа 5, управл йщий вход которого соединен сand the control inputs with the outputs of the auxiliary counter 8. The input of the auxiliary counter 8 is connected to the output of the first key 5, the control input of which is connected to
первым выходом блока 1 управлени ,the first output of control block 1,
второй выход которого соединен с управл ющими входами дополнительного и второго ключей 3 и 4. Информационный вход второго ключа 4 соединен с вторым выходом генератора 2 эталонных частот, первый выход которого соединен с информационным входом первого ключа 5.the second output of which is connected to the control inputs of the additional and second keys 3 and 4. The information input of the second key 4 is connected to the second output of the reference frequency generator 2, the first output of which is connected to the information input of the first key 5.
Частотомер работает следующим образом .Frequency meter works as follows.
Контррли)уемый сигнал с частотой х подаетс на вход блока 1 управлени , который формирует импульс, равный ТThe control signal with frequency x is fed to the input of control unit 1, which generates a pulse equal to T
и подает его на управл ющий вход первого ключа 5, разреша тем самым прохождение частоты Q от генератора 2 эталонных частот в вспо могательный счетчик 8. По истечении периода Т в вспомогательном счетчике 8 оказываетс зафиксированным число п, св занное с частотами fх и fp соотнесениемand feeds it to the control input of the first key 5, thereby allowing the passage of the frequency Q from the generator 2 of the reference frequencies to the auxiliary counter 8. When T expires, the auxiliary counter 8 has a fixed number n associated with the frequencies fx and fp correlating
5 х 5 x
где f - ошибка дискретизации.where f is the sampling error.
После этого блок управлени формирует образцовый односекундный импульс , синхронизиру его начало с началом очередного периода Т, и подает его на управл ющие входы и ключи .3 и 4. Дополнительный ключ 3 разрешает поступление контролируемого сигнала в дополнительный счетчик б, а второй ключ 4 прохождение на вход управл емого деkf- от генералител 9 частоты f.After that, the control unit generates an exemplary one-second pulse, synchronizing its beginning with the beginning of the next period T, and supplies it to the control inputs and keys .3 and 4. Additional key 3 allows the input of the monitored signal to the additional counter b, and the second key 4 passes to input controlled dekf- from the general 9 frequency f.
тора 2.torus 2.
Коэффициент делени управл емого 60 делител 9 устанавливаетс равным числуп , хран щемус в вспомогательном счетчике 8. Импульсы с выхода управл емого делител 9 с частотойThe division factor of the controlled 60 divider 9 is set equal to the number stored in the auxiliary counter 8. The pulses from the output of the controlled divider 9 with a frequency
ьs
65 f1 - 0 подаютс на счетный вход65 f1 - 0 are fed to the counting input
счетчика 7, наR вход которого подаетс контролируемый сигнал. Счетчик 7 имеет цепь блокировки от переполнени при счете по модулю k (не показана). По окончании образцового односекундного импульса в дополнительном счетчике 6 оказываетс за- . фиксированным число, равное целой части результата, а в счетчике 7 дробной части в k-тых дол х Герца. Из-за того, что измерение периода Т происходит с ошибкой f , значени частоты ti оказываетс выше истинной частоты f k fx.counter 7, to the input of which a monitored signal is applied. Counter 7 has an overflow blocking circuit with a modulo k count (not shown). Upon completion of the exemplary one-second pulse in the additional counter 6, it turns out. a fixed number equal to the integer part of the result, and in the counter there are 7 fractional parts in the k-th parts of Hertz. Due to the fact that the measurement of the period T occurs with an error f, the value of the frequency ti is higher than the true frequency fk fx.
Значени параметров п , f , f , требующиес -, дл того, чтобы содержимое счетчика 7 не содержало ошибк большей или равной одной единице кода, определ етс из рассмотрени случа , когда промежуток времени между проходом последнего импульса контролируемой частоты f и концом измерительного односекундного интервала , близок к TX. Вследствие наличи у счетчика 7 дополнительных цепей блокировки от переполнени , его содержимое не может иметь значение больше, чем 4-1. Значение же Y.-1 не должно возникать в счетчике 7 лри длительности указанного промежутка времени меньшей, чемThe values of the parameters n, f, f, required - in order for the contents of counter 7 not to contain an error greater than or equal to one unit of code, is determined from consideration of the case when the time interval between the passage of the last pulse of the monitored frequency f and the end of the measuring one-second interval, close to tx. Due to the presence of 7 additional overflow circuits in the counter 7, its contents cannot have a value greater than 4-1. The value of Y.-1 should not occur in the counter 7 of the duration of the specified period of time less than
k - 2k - 2
TX (К - 2) -TX (K - 2) -
JCАJCA
Подставл f f о х f-Framed f f about x f-
+ f max -f-,+ f max -f-,
оabout
получим отношени get relations
п k - 2n k - 2
fo (k - 2) кfo (k - 2) to
fi k (k - 2) fxfi k (k - 2) fx
Полученные, значени существенно ниже аналогичных дл известного устройства . Причиной этого вл етс уменьшение времени накоплени ошибки расхождени моментов генерации импульсов k - кратной частоты по сравнению с их истиннымизначени ми . Это врем уменьшено от длительности всего периода измерени в известном устройстве до длительности одного периода контролируемой частоты. В результате оказываетс возможным существенно повысить точность измерений частотыThe values obtained are substantially lower than those for the known device. The reason for this is the decrease in the accumulation time of the error of the divergence of the moments of generation of pulses of k -fold frequency in comparison with their true values. This time is reduced from the duration of the entire measurement period in a known device to the duration of one period of the monitored frequency. As a result, it becomes possible to significantly improve the accuracy of frequency measurements.
Технико-экономический эффект от применени предлагаемого частотомера выразитс в увеличении точностиThe technical and economic effect of the application of the proposed frequency meter will be expressed in increasing the accuracy
измерений в тех случа х, когда необходимо выполн ть измерение часто-ты за малый промежуток времени. Если сравнить данный частотомер с известным и предположить, что обаmeasurements in cases where it is necessary to measure the frequency in a short period of time. If we compare this frequency counter with the known one and assume that both
прибора построены на элементной базе , имеющей граничную частоту 25МГд, то получим, что с точностью 0,1 Гц () известное устройство может работать на частотах до 500 Гц, аdevice built on the element base, having a boundary frequency of 25MGd, we get that with an accuracy of 0.1 Hz () the known device can operate at frequencies up to 500 Hz, and
предлагаемый частотомер - до 250 кГц, с точностью 0,01 Гц (Х-100); известное устройство - до 50 Гц, насто щий частотомЬр - до 2,5 кГц, точность 0,001 Гц (К-1000) дл известного устройства недостижима, в то врем как предлагаемый частотомер может работать с такой точностью до частоты 25 Гц.the proposed frequency meter is up to 250 kHz, with an accuracy of 0.01 Hz (X-100); the known device is up to 50 Hz, the present frequency LR is up to 2.5 kHz, the accuracy is 0.001 Hz (K-1000) for a known device is unattainable, while the proposed frequency meter can work with such an accuracy up to a frequency of 25 Hz.
2020
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU803223325A SU960654A1 (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Digital low frequency meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU803223325A SU960654A1 (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Digital low frequency meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU960654A1 true SU960654A1 (en) | 1982-09-23 |
Family
ID=20933941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU803223325A SU960654A1 (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Digital low frequency meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU960654A1 (en) |
-
1980
- 1980-12-24 SU SU803223325A patent/SU960654A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6917191B2 (en) | Frequency measurement circuit | |
US4458214A (en) | Fast sampling phase locked loop frequency synthesizer | |
SU960654A1 (en) | Digital low frequency meter | |
JPS6328266B2 (en) | ||
JP2649823B2 (en) | A time standard device with remarkably constant stability for short- and long-term time measurements | |
US3450991A (en) | Digital direct reading high frequency measuring apparatus and method | |
US4795970A (en) | Electrical apparatus | |
US4083222A (en) | Apparatus for measuring the rate of a watch | |
US3801925A (en) | Frequency synchronisers | |
SU475562A1 (en) | Automatic frequency control device | |
SU1499512A1 (en) | Device for measuring phase fluctations | |
SU1323980A1 (en) | Digital phase meter | |
JPH029728B2 (en) | ||
JPH095367A (en) | Frequency meter | |
SU1370646A1 (en) | Time interval calibrator | |
SU1164620A1 (en) | Digital spectrum analyser | |
SU885920A1 (en) | Radio pulse phase-meter | |
SU815667A1 (en) | Digital interval and frequency meter | |
SU1099379A2 (en) | Discriminator of time position of periodic electric signal | |
SU467293A1 (en) | Digital device for measuring the phase difference of two harmonic signals | |
SU993156A1 (en) | Device for measuring volt-farad characteristics | |
SU446842A1 (en) | Device for generating a measurement interval for digital frequency meters | |
SU789893A1 (en) | Digital phase meter | |
SU422098A1 (en) | SELECTING DEVICE FOR RADIO FREQUENCY CONVERTER OF THE SCALE OF TIME INTERVALS | |
SU473960A1 (en) | Device for measuring the number of frequency divider failures |