UA78144C2 - Method for measuring the ratio between two signal frequencies and a device for the realization of the method - Google Patents
Method for measuring the ratio between two signal frequencies and a device for the realization of the method Download PDFInfo
- Publication number
- UA78144C2 UA78144C2 UAA200507335A UAA200507335A UA78144C2 UA 78144 C2 UA78144 C2 UA 78144C2 UA A200507335 A UAA200507335 A UA A200507335A UA A200507335 A UAA200507335 A UA A200507335A UA 78144 C2 UA78144 C2 UA 78144C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- inputs
- frequencies
- pulses
- processor
- frequency
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до техніки вимірювання відношення частот і може бути використаний для підвищення швидкодії, спрощення та підвищення надійності перетворювачів відношення двох частот або періодів в код і розширення функціональних можливостей.The invention relates to the technique of measuring the ratio of frequencies and can be used to increase the speed, simplify and increase the reliability of the converters of the ratio of two frequencies or periods to a code and expand the functionality.
Відомий спосіб вимірювання відношення двох частот, який полягає в тому, що одночасно рахують імпульси обох частот, порівнюють числа імпульсів з заданим числом припинення лічби відповідно до значення заданої похибки квантування та отримують кінцевий результат за величиною зафіксованих чисел |А.с. Мо883776, 70. 01823/02,19811.There is a known method of measuring the ratio of two frequencies, which consists in simultaneously counting pulses of both frequencies, comparing the number of pulses with the given number of counting termination in accordance with the value of the given quantization error, and obtaining the final result based on the value of the recorded numbers |А.с. Mo883776, 70. 01823/02,19811.
Однак цей спосіб вимагає підготовчого етапу для визначення, яка з двох частот є більшою, що призводить до втрати швидкодії вимірювання.However, this method requires a preparatory step to determine which of the two frequencies is higher, which leads to a loss of measurement speed.
Відомий також пристрій для вимірювання відношення двох частот, який містить два лічильника частоти, процесор і три логічних елемента "І", в якому шина даних процесора з'єднана з інформаційними входами першого |і другого лічильників, лічильні входи яких з'єднані відповідно з виходами першого та другого елементів "І", а виходи переповнення - з першим і другим входами процесора, перші входи першого і другого елементів "І" є входами пристрою (А.с. Мо883776, 301К23/02,19811.A device for measuring the ratio of two frequencies is also known, which contains two frequency counters, a processor and three logic elements "And", in which the data bus of the processor is connected to the information inputs of the first and second counters, the counter inputs of which are connected to the outputs, respectively of the first and second elements "I", and the overflow outputs - with the first and second inputs of the processor, the first inputs of the first and second elements "I" are the inputs of the device (A.s. Mo883776, 301K23/02,19811.
Однак, пристрій має великі апаратурні витрати, і, як наслідок, низьку надійність. Крім того, пристрій не дозволяє вимірювати абсолютні і відносні відхилення значень частот.However, the device has high hardware costs and, as a result, low reliability. In addition, the device does not allow measuring absolute and relative deviations of frequency values.
В основу винаходу покладена задача створення способу вимірювання відношення двох частот та пристрою для його реалізації з підвищеною швидкодією без погіршення точності вимірювання, надійністю та розширеними функціональними можливостями.The invention is based on the task of creating a method of measuring the ratio of two frequencies and a device for its implementation with increased speed without impairing measurement accuracy, reliability and enhanced functionality.
Поставлена задача вирішується тим, що в способі для вимірювання відношення двох частот, який полягає в тому, що одночасно рахують імпульси обох частот, порівнюють числа імпульсів з заданим числом припинення с 22 лічби відповідно до значення заданої похибки квантування та отримують кінцевий результат за величиною о зафіксованих чисел, згідно з винаходом, одночасно рахують імпульси зразкової тактової частоти, формують два зразкових інтервали часу, що дорівнюють сумі цілого числа періодів вхідних частот, та квантують їх імпульсами зразкової частоти, число останніх неперервно нагромаджують та порівнюють з наперед заданим числом, що відповідає значенню заданої похибки квантування, закінчують першою лічбу імпульсів більшої частоти в момент З появи фронту імпульсу її наступного періоду, закінчують лічбу меншої частоти в момент появи фронту імпульсу «Її її наступного періоду, закінчують лічбу періодів імпульсів зразкової частоти і за величиною нагромаджених чисел визначають кінцевий результат. --The problem is solved by the fact that in the method for measuring the ratio of two frequencies, which consists in simultaneously counting the pulses of both frequencies, comparing the numbers of pulses with a given number of stops with 22 digits in accordance with the value of the given quantization error and obtaining the final result by the value of the fixed numbers, according to the invention, simultaneously count pulses of a sample clock frequency, form two sample time intervals equal to the sum of an integer number of periods of input frequencies, and quantize them with pulses of a sample frequency, the number of the latter is continuously accumulated and compared with a predetermined number corresponding to the value of the specified quantization errors, end with the first number of pulses of a higher frequency at the moment of the appearance of the pulse front of its next period, end with the number of a lower frequency at the moment of the appearance of the pulse front of its next period, finish the number of periods of pulses of the sample frequency and determine the final result by the value of the accumulated numbers. --
Це дозволяє вимірювати відношення двох частот протягом одного такту завдяки виключенню попередньої Ге) процедури визначення, яка з двох частот є більшою.This makes it possible to measure the ratio of two frequencies during one cycle due to the elimination of the previous Ge) procedure of determining which of the two frequencies is greater.
Зо Поставлена задача вирішується також тим, що в пристрої для вимірювання відношення двох частот, який - містить два лічильника частоти, процесор і три логічних елемента "І", в якому шина даних процесора з'єднана з інформаційними входами першого і другого лічильників, лічильні входи яких з'єднані відповідно з виходами першого та другого елементів "І", а виходи переповнення - з першим і другим входами процесора, перші входи « першого і другого елементів "І" є входами пристрою, згідно з винаходом введені генератор імпульсів зразкової цастоти і третій лічильник, інформаційні входи якого з'єднані з шиною даних процесора, вхід переповнення - з З с третім входом процесора, перший, другий та третій виходи якого з'єднані з другими входами першого, другого таThe problem is also solved by the fact that in the device for measuring the ratio of two frequencies, which contains two frequency counters, a processor and three logic elements "And", in which the data bus of the processor is connected to the information inputs of the first and second counters, the counter inputs which are connected respectively to the outputs of the first and second elements "I", and the overflow outputs - to the first and second inputs of the processor, the first inputs "of the first and second elements "I" are the inputs of the device, according to the invention, a pulse generator of exemplary frequency and a third counter, the information inputs of which are connected to the data bus of the processor, the overflow input is from Z with the third input of the processor, the first, second and third outputs of which are connected to the second inputs of the first, second and
І» третього елементів "І" відповідно, а третій і четвертий входи - з входами пристрою відповідно. Вихід третього елемента "І" з'єднаний з лічильним входом третього лічильника, а вхід - з виходом генератора імпульсів зразкової частоти.And" of the third "I" elements, respectively, and the third and fourth inputs - with the inputs of the device, respectively. The output of the third element "I" is connected to the counting input of the third counter, and the input is connected to the output of the sample frequency pulse generator.
Це дозволяє зменшити апаратурні витрати і підвищити надійність пристрою, а також забезпечити можливість 7 вимірювання абсолютних і відносних відхилень значень частоти.This makes it possible to reduce hardware costs and increase the reliability of the device, as well as to provide the ability to measure absolute and relative deviations of frequency values.
Ге | На Фіг.1 зображена структурна схема пристрою для реалізації способу вимірювання відношення двох частот, де: 1, 2, З - логічні елементи "І"; 4 - генератор імпульсів зразкової частоти; 5, 6, 7 - двійкові лічильники; - 8 - процесор. «їз» 20 Спосіб для вимірювання відношення двох частот здійснюється так. Вимірювання невідомого відношення реалізують протягом одного такту, завдяки виключенню попередньої процедури визначення, яка з цих їз» Го частот є більшою. З цією метою роздільно і одночасно лічать імпульси послідовностей частот їмо То ії т, формують зразкові інтервали часу Та і Т ; які дорівнюють сумі цілого числа періодів т і Т. одночасноGe | Figure 1 shows the structural diagram of the device for implementing the method of measuring the ratio of two frequencies, where: 1, 2, Z - logic elements "I"; 4 - pulse generator of a sample frequency; 5, 6, 7 - binary counters; - 8 - processor. "iz" 20 The method for measuring the ratio of two frequencies is carried out as follows. Measurements of the unknown ratio are carried out during one cycle, due to the elimination of the previous procedure for determining which of these frequencies is higher. For this purpose, pulses of sequences of frequencies called To and t are separately and simultaneously counted, forming exemplary time intervals Ta and T; which are equal to the sum of an integer number of periods t and T. at the same time
Че хі хChee hee h
Ф) їх квантують довжиною періоду тактової частоти т Число останніх нагромаджують і неперервно порівнюють із 0 о ! заданим числом Ме - 148 яке визначається потрібною похибкою квантування до Накопичення в во З З лічильнику зразкової частоти числа М є необхідною, але недостатньою умовою для припинення лічби і сумування довжин періодів Т,2 і Ти обох послідовностей. Першою припиняють процедуру лічби імпульсів дБ більшої частоти г в момент появи фронту її наступного імпульсу період) Т,;. Завдяки цьому виконується рівність т. - МТ: Одночасно зчитують результати перетворення частоти і в код (числа М і теу ними и МН хі хіF) they are quantized by the length of the period of the clock frequency t. The number of the latter is accumulated and continuously compared with 0 o ! given number Me - 148, which is determined by the required quantization error to Accumulation in the counter of the sample frequency of the number M is a necessary but not sufficient condition for stopping the counting and summing the lengths of the periods T,2 and Ty of both sequences. First, the procedure for counting dB pulses of a higher frequency g is stopped at the moment of the appearance of the front of its next pulse (period) T,;. Thanks to this, the equality of t. - MT is fulfilled: Simultaneously read the results of the conversion of the frequency and into the code (the numbers M and teu nimi and MN hi hi
АМ. ). Потім припиняють лічбу імпульсів меншої частоті її. В момент появи фронту імпульсу її наступного 5 . . . . ЦІ періоду. Т - Останнє забезпечує виконання рівності Т -М.тТ - Після цього припиняють лічбу х2 деки ко періодів Т з одночасним зчитуванням чисел М, і АМа2, і визначенням більшої з двох частот Та або Е . 0 х2 7/0 Перетворення частот в код доповнюється обчисленнями за формулами:AM. ). Then they stop counting the pulses of its lower frequency. At the moment of the appearance of the pulse front, its next 5. . . . This period. T - The latter ensures the fulfillment of the equality T -M.tT - After that, the number x2 is stopped for periods T with the simultaneous reading of the numbers M, and AMa2, and the determination of the greater of the two frequencies Ta or E. 0 x2 7/0 The conversion of frequencies into a code is supplemented by calculations according to the formulas:
М М. - - х1 - х1M M. - - x1 - x1
Е- 3-8E- 3-8
Ме я АМ, М. 15Me I AM, M. 15
МІ МаMI Ma
Гео 0 - - -Я - ба я леGeo 0 - - -I - ba I le
Ме Ам мо 20 (3) ба МхоМ, сч 25 Е обо 0 МОМ о де: АМі АМ. - додаткові числа до заповненого числа Ме:Me Am mo 20 (3) ba MhoM, sch 25 E obo 0 MOM o de: AMi AM. - additional numbers to the filled-in Me number:
Їх зчитують з лічильника зразкової частоти г після першого і другого переривань. « 0 «They are read from the sample frequency counter g after the first and second interruptions. "0"
З рівнянь (1)-(3) можна визначити також відношення періодів Т,, |і т , абсолютні і відносні різниці двох х2 «- частот або періодів, абсолютні і відносні відхилення значення контрольованих параметрів від одного або декількох заданих значень для реалізації граничного або допускового контролю. соFrom equations (1)-(3), it is also possible to determine the ratio of periods T,, |, and t , absolute and relative differences of two x2 "- frequencies or periods, absolute and relative deviations of the value of the controlled parameters from one or more specified values for the realization of the limit or admission control. co
Пристрій для вимірювання відношення двох частот містить два лічильника частоти 5 і 6, процесор 8, три - логічних елемента "І" 1, 2, 3, в якому шина даних процесора 8 з'єднана з інформаційними входами лічильників 5 і 6, лічильні входи яких з'єднані відповідно з виходами елементів "І" 1 і 2, а виходи переповнення - з першим і другим входами процесора 8, перші входи елементів "І" 1 ії 2 є входами пристрою. Пристрій також містить « генератор імпульсів зразкової частоти 4 і третій лічильник 7, інформаційні входи якого з'єднані з шиною даних 70 процесора 8, вхід переповнення - з третім входом процесора 8, перший, другий та третій виходи якого з'єднані ше с з другими входами елементів "1" 1, 2 і З відповідно. Вихід останнього з'єднаний з лічильним входом третього лічильника 7, а вхід - з виходом генератора імпульсів зразкової частоти 4. )» Пристрій для вимірювання відношення двох частот працює так. Перед початком вимірювання процесор 8 розраховує число М, «1/5, ЯКе визначається потрібною похибкою квантування до та обнулює лічильники 5, 6 9 -і і 7. З приходом першого переривання з одного з входів пристрою, процесор 8 відкриває відповідний логічний бо елемент "І" 1 або 2, а також елемент 3. З приходом імпульсу на другій з входів, генерується друге переривання і відкривається відповідний логічний елемент "1". Таким чином починається лічба імпульсів вхідних частот Ко - хThe device for measuring the ratio of two frequencies contains two frequency counters 5 and 6, a processor 8, three logical elements "I" 1, 2, 3, in which the data bus of the processor 8 is connected to the information inputs of the counters 5 and 6, the counter inputs of which connected respectively to the outputs of the "I" elements 1 and 2, and the overflow outputs - to the first and second inputs of the processor 8, the first inputs of the "I" elements 1 and 2 are the inputs of the device. The device also contains a sample frequency pulse generator 4 and a third counter 7, the information inputs of which are connected to the data bus 70 of the processor 8, the overflow input is connected to the third input of the processor 8, the first, second and third outputs of which are connected to the second inputs of elements "1" 1, 2 and З, respectively. The output of the latter is connected to the counting input of the third counter 7, and the input is connected to the output of the pulse generator of the sample frequency 4. )» The device for measuring the ratio of two frequencies works as follows. Before starting the measurement, the processor 8 calculates the number M, "1/5, which is determined by the required quantization error to and resets the counters 5, 6, 9 and 7. With the arrival of the first interrupt from one of the device inputs, the processor 8 opens the corresponding logic element " And" 1 or 2, as well as element 3. With the arrival of a pulse on the second of the inputs, a second interrupt is generated and the corresponding logical element "1" is opened. In this way, the number of pulses of input frequencies Ko - x begins
Ж і зразкової частоти г. Число імпульсів останньої постійно порівнюється з числом Ме - Після досягнення ве х2 0 ї» лічильником 7 числа М лічильник зразкової частоти встановлює сигнал переривання. Першою припиняється 5 лічба імпульсів більшої частоти в момент появи фронту імпульсу її наступного періоду, яке генерує відповідне переривання на вході процесора 8. Процесор 8 зчитує з відповідних лічильників числа М, і АМ. - Потім 2 гФ) припиняється лічба імпульсів меншої частоти в момент появи фронту імпульсу її наступного періоду, яке також 7 генерує переривання на відповідному вході процесора 8 і, наприкінці, припиняється лічба імпульсів зразкової частоти ще За другим перериванням, від лічильника зразкової частоти та перериванням від лічильника меншої й 60 дастоти процесор 8 зчитує числа Ач. і М . Після цього процесор 8 розраховує результат вимірювання за х2 формулами (1)-(3).The number of pulses of the latter is constantly compared with the number Me - After reaching ve x2 0th" by the counter 7 of the number M, the counter of the sample frequency sets an interruption signal. First, the 5 digit pulses of a higher frequency are stopped at the moment of the appearance of the pulse front of its next period, which generates a corresponding interruption at the input of the processor 8. The processor 8 reads the numbers M and AM from the corresponding counters. - Then 2 gF) the number of pulses of a lower frequency is stopped at the moment of the appearance of the pulse front of its next period, which also 7 generates an interrupt at the corresponding input of the processor 8 and, at the end, the number of pulses of the sample frequency is stopped even after the second interruption, from the counter of the sample frequency and the interruption from processor 8 reads the numbers of Ach of the smaller and 60th counter. and M. After that, the processor 8 calculates the measurement result according to x2 formulas (1)-(3).
Таким чином запропонований спосіб та пристрій для вимірювання відношення двох частот підвищують швидкодію без погіршення точності вимірювання за рахунок усунення підготовчого етапу визначення, яка з двох бо частот є більшою, забезпечують підвищення надійності за рахунок зменшення кількості дискретних компонентів та зв'язків між елементами, і розширюють функціональні можливості за рахунок можливості вимірювання абсолютних і відносних відхилень і різниць двох частот або періодів.Thus, the proposed method and device for measuring the ratio of two frequencies increase the speed without deteriorating the accuracy of the measurement due to the elimination of the preparatory stage of determining which of the two frequencies is greater, provide increased reliability due to the reduction of the number of discrete components and connections between elements, and expand functionality due to the ability to measure absolute and relative deviations and differences of two frequencies or periods.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200507335A UA78144C2 (en) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | Method for measuring the ratio between two signal frequencies and a device for the realization of the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200507335A UA78144C2 (en) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | Method for measuring the ratio between two signal frequencies and a device for the realization of the method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA78144C2 true UA78144C2 (en) | 2007-02-15 |
Family
ID=37834384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200507335A UA78144C2 (en) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | Method for measuring the ratio between two signal frequencies and a device for the realization of the method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA78144C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2589351C1 (en) * | 2015-02-24 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Method of measuring frequency ratio |
-
2005
- 2005-07-22 UA UAA200507335A patent/UA78144C2/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2589351C1 (en) * | 2015-02-24 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Method of measuring frequency ratio |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100575965C (en) | A kind of method of measuring frequency of single-chip | |
| KR100220672B1 (en) | Time interval measurer having parallel architecture | |
| UA78144C2 (en) | Method for measuring the ratio between two signal frequencies and a device for the realization of the method | |
| EP0484975A2 (en) | Continuous overlapping frequency measurement | |
| RU2001119487A (en) | DIGITAL FREQUENCY METER | |
| RU2561999C1 (en) | Interpolating converter of time interval into digital code | |
| SU1755376A1 (en) | Coding converter | |
| US20240231281A1 (en) | Time-to-digital converter apparatus and converting method thereof | |
| JPH1028110A (en) | Phase difference measuring circuit | |
| RU1790801C (en) | Device for measurement of movements | |
| SU1282016A1 (en) | Device for measuring rate of change of frequency | |
| RU2255366C1 (en) | Device for measuring series of time intervals | |
| SU1142849A1 (en) | Device for calculating value of random-signal variance | |
| SU721796A1 (en) | Recirculation measuring time-to-code converter | |
| SU513343A1 (en) | Digital period meter | |
| SU934485A1 (en) | Arithmetical average determining device | |
| SU1620954A1 (en) | Frequency-to-code converter | |
| SU900214A1 (en) | Two channel phase comparator | |
| SU902253A1 (en) | Functional digital frequency converter | |
| SU796766A1 (en) | Digital meter of on-off ratio of radio pulses | |
| SU624235A1 (en) | Arrangement for moving averaging electric signals | |
| SU938185A1 (en) | Digital meter of electric signal frequency time parameters | |
| SU546101A1 (en) | Converter "variable frequency code | |
| SU656202A1 (en) | Device for matching coarse and precise readings of phase-to-code converter | |
| SU788018A1 (en) | Method and device for measuring harmonic signal frequency and period |