SU974290A1

SU974290A1 - Device for measuring small relative frequency difference

Info

Publication number: SU974290A1
Application number: SU792734645A
Authority: SU
Inventors: Олег Николаевич Мельников; Анатолий Аронович Бедерсон; Владимир Ефимович Гайдуков
Priority date: 1979-03-02
Filing date: 1979-03-02
Publication date: 1982-11-15

Description

1one

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве измерител относительной разности частот или измерени относительной разности скоростей , например, вращени различных механизмов, снабженных частотными датчиками, преобразующими скорость в пропорциональную частоту следовани импульсов.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used as a measurer of a relative frequency difference or a measurement of a relative speed difference, for example, rotation of various mechanisms equipped with frequency sensors that convert speed to a proportional pulse frequency.

Известно большое число устройств, позвол ющих обеспечить одновременно высокое быстродействие и высокую точность измерени разностной частоты и имеющих в числе основных узлов мост-преобразователь частоты следовани импульсов в ток, в двух вершинах которого формируютс напр жени , пропорциональные двум входным частотам, а в диагонали протекает ток, пропорциональный относительной разности частот 111.There are a large number of devices that allow simultaneously providing high speed and high accuracy measurement of the difference frequency and having pulse-to-current frequency converter bridging frequency as the main components, at two peaks of which voltages are proportional to the two input frequencies and current flows through the diagonal proportional to the relative frequency difference 111.

Использование в устройстве мостапреобразовател частоты в ток, обусловленное построением структурных схем указанных устройств, приводит к по влению дополнительных погрешностей на измерении разности частот , а также накладывает дополнительное и существенное ограничение на частотный диапазон устройств. Разность токов утечки, пропорциональна входным частотам, протекает в измерительной диагонали моста, создава The use of a frequency converter into a current in the device, due to the construction of structural diagrams of these devices, leads to the appearance of additional errors in the measurement of the frequency difference, and also imposes an additional and significant limitation on the frequency range of the devices. The difference in leakage currents, proportional to the input frequencies, flows in the measuring diagonal of the bridge, creating

to тем самым дополнительную погрешность, относительна величина которой тем выше, чем ниже измер ема относительна разность частот и чем ниже абсолютное значение входных частот.Thereby there is an additional error, the relative value of which is the higher, the lower the measured relative frequency difference and the lower the absolute value of the input frequencies.

1515

Кроме того, наличие в мосте-преобразователе выпр мительных диодов вносит в него нелинейность, котора приводит к уменьшению точности In addition, the presence of a rectifier diode in the converter converter introduces nonlinearity into it, which leads to a decrease in the accuracy

20 компенсации гармоник разностной час-, тоты и, следовательно, к по влению динамической ошибки с периодом разностной частоты. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, в котором в измерительную цепь, образованную четырьм диодами и двум резисторами (мост-преобразователь частоты в ток) подаютс импульсы разностной частоты а через раздел-отельный конденсатор импульсы входных частот, за исключением импульсов, совпадающих с разностными . Подача в измерительную цепь импульсов входных частот (среднее значение тока, передаваемого этими импульсами, тождественно равно нулю) обеспечивает компенсацию пульсаций разностной частоты и, следовательно , высокое быстродействие, а равенство нулю среднего тока этих импульсов - высокую точность измерени С 2 3. ..„ Недостаток этого устройства - сни жение точности измерени при измерении малой разности частот. При измерении малой разности частот регу-. л рно возникает перекрытие импульсов входных частот. Так как в данном уст ройстве подача на разделитегльный конденсатор перекрывающихс импульсов недопустима, входные импульсы одной и другой частоты поочередно блокируютс , а вместо них подаютс импульсы по каналам разностной часто ты. Неидентичность зар дов разнопол рных импульсов, поступающих по каналам разностной частоты, приводит к по влению посто нной составл ющей ошибки измерени , не.стрем щейс к нулю при стремлении к нулю разностной частоты. Цель изобретени - расширение фун циональных возможностей путем расширени частотного диапазона измерени повышени точности измерени при измерении разности частот. Поставленна цель достигаетс тем что устройство, содержащее Е ходные формирователи импульсов, блок выделе ни импульсов разностной частоты, ходы которого соединены с входами формирователей импульсов тока разностной частоты, разделительный конденсатор и фильтр, соединенный с измерителем тока, например с операционным усилителем со стрелочным прибором , дополнительно снабжено преобразователем разности фаз в скважность , блоком выбора большей частоты20 compensate for the harmonics of the difference frequency, the totah, and, consequently, the appearance of a dynamic error with a period of the difference frequency. The closest to the present invention is a device in which pulses of a difference frequency are supplied to a measuring circuit formed by four diodes and two resistors (frequency converter into current) and pulses of input frequencies, with the exception of pulses coinciding with the difference ones, are separated by separate capacitor. The input frequency impulses to the measuring circuit (the average value of the current transmitted by these pulses is identically zero) compensate for the difference frequency pulsations and, consequently, high speed, and equalizing the average current of these pulses to zero - high accuracy of measurement C 2 3. .. The disadvantage of this device is a reduction in measurement accuracy when measuring a small difference in frequency. When measuring a small frequency difference regul-. An overlap of input frequency pulses occurs. Since in this device the supply to the separation capacitor of overlapping pulses is unacceptable, the input pulses of one and the other frequency are alternately blocked, and instead of them the pulses are fed through the difference frequency channels. The nonidentity of the charges of different-polarity pulses arriving through the channels of the difference frequency leads to the appearance of a constant component of the measurement error, not striving for zero as the difference frequency approaches zero. The purpose of the invention is to expand the functional capabilities by expanding the frequency range of the measurement to increase the measurement accuracy when measuring the frequency difference. The goal is achieved by the fact that a device containing E output pulse shapers, a differential frequency pulse extraction unit, whose strokes are connected to the inputs of differential frequency current pulse shapers, a coupling capacitor and a filter connected to a current meter, for example, an operational amplifier with a switch device, additionally equipped with a phase difference-to-duty ratio converter, a higher frequency selection unit

преобразователем длительности периода в напр жение и управл емым формирователем-ограничителем напр жени ,a period-to-voltage transducer and a controlled voltage-limiting driver;

Claims

1. USSR author's certificate No. 356580, class C 01 R 23/02, 1972.

2. USSR author's certificate number 289365, cl. G 01 R 23/02, 1970.

but

nniLl

I I

R

Figg