SU1282016A1 - Device for measuring rate of change of frequency - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Предназначено дл  контрол  и измерени  скорости изменени  частоты. Цель изобретени  - повышение точности измерени  скорости изменени  частоты - достигаетс  за счет двухканального измерени  частоты сигнала. Устройство содержит входной формирователь 1-, счетные каналы 2, формирователь 3 времени счета, индикатор 5. Дл  достижени  цели введены блок 4 вычитани , одновибра- тор 12 переписи кода, .счетчик 13 паузы , одновибратор 14 импульсов и соответственно новые функциональные св зи. Формирователь 3 содержит генератор 9 опорной частоты, делитель 10 частоты, формирователь 11 стробов. Блок 4 содержит блок 15 выделени  знака, сумматор 16 и преобразователе 17 кода. Работа устройства заключаетс  в оценке приращени  входной частоты параллельными счетными каналами 2 измерени  частоты и блоком 4 вычитани  за нормированное врем , вырабатываемое формирователем 3 времени счета из частоты генератора 9. Устройство позвол ет определ ть скорость изменени  частоты в нормированных единицах Гц/С, Гц/мс, 2 ил. (ЛThis invention relates to a measurement technique. Designed to monitor and measure the rate of change of frequency. The purpose of the invention — an increase in the accuracy of measuring the rate of change of frequency — is achieved by measuring the frequency of a signal in a two channel manner. The device contains an input driver 1-, counting channels 2, a driver 3 counting time, an indicator 5. To achieve the goal, a block 4 has been entered, a code census one-digit 12, a pause counter 13, a one-time 14 one-pulse and, accordingly, new functional connections. Shaper 3 contains the generator 9 reference frequency, the divider 10 frequency shaper 11 gates. Unit 4 contains a character extraction unit 15, an adder 16 and a code converter 17. The operation of the device consists in estimating the input frequency increment by parallel counting channels 2 of frequency measurement and by subtraction unit 4 for the normalized time produced by the shaper 3 of the counting time from the frequency of the generator 9. The device allows determining the rate of change of frequency in normalized units Hz / S, Hz / ms , 2 Il. (L

Description

юYu

0000

|С| C

11281128

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  контрол  и измерени  скорости измене- ни  частоты.The invention relates to a measurement technique and is intended to monitor and measure the rate of change of frequency.

Цель изобретени  - повьшение точ- нести измерени  скорости изменени  частоты за счет двухканального измерени  частоты сигнала,The purpose of the invention is to increase the accuracy of the measurement of the rate of change of frequency due to a two-channel measurement of the signal frequency,

На фиг.1 показана структурна  схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства.Figure 1 shows the block diagram of the device; figure 2 - timing charts of the device.

Устройство дл  измерени  скорости изменени  частоты содержит входной формирователь 1, счетные каналы 2, формирователь 3 времени счета, блок ,4 вычитани , индикатор 5.A device for measuring the rate of change of frequency contains an input driver 1, counting channels 2, a driver 3 counting time, a block, 4 subtractors, an indicator 5.

Счетный канал содержит последовательно соединенные селектор 6, счетчик 7, буферный регистр 8.The counting channel contains serially connected selector 6, counter 7, buffer register 8.

Формирователь 3 времени счета содержит последовательно соединенные генератор 9 опорной частоты, делитель 10 частоты, формирователь 11 стробовShaper 3 counting time contains a series-connected reference frequency generator 9, frequency divider 10, shaper generator 11

Устройство содерл гит также одновиб- ратор 12 переписи кода, счетчик 13 паузы и одновибратор 14 импульса сбро са .The device also contains a census single-word 12, a pause counter 13, and a reset pulse one-shot 14.

Блок вычитани  4 содержит блок 15 выделени  знака,.сумматор 16, преоб- разователь 17 кода.Subtraction unit 4 contains a character extraction unit 15, a adder 16, a code converter 17.

В устройстве выход входного фор- мировател  1 соединен с информационными входами селекторов 6, селектирующие входы которых соединены с пер- вым и вторым выходами формировател  3 времени счета, выходы селекторов 6 соединены с входами счетчиков 7 счетных каналов 2, выходы счетчиков через буферные регистры 8 соединены с входами бпока 4 вычитани , выход которого соединен с индикатором 5гIn the device, the output of the input generator 1 is connected to the information inputs of the selectors 6, the selection inputs of which are connected to the first and second outputs of the generator 3 counting times, the outputs of the selectors 6 are connected to the inputs of counters 7 of counting channels 2, the outputs of the counters are connected via buffer registers 8 with inputs of side-by-side 4 subtraction, the output of which is connected to indicator 5g

В устройстве соединены последовательно одновибратор 12 переписи кода счетчик 13 паузы и одновибратор 14 импульса сброса, вход одновибратора 12 переписи к ода подключен к второму выходу формировател  3 времени счета, тактовый вход счетчика паузы соединен с вторым выходом делител  10 частоты формировател  3 времени счета, выход однов-ибратора переписи кода 12 соединен с управл ющими входами буферных регистров 8, а выход одновибратора 14 импульса сброса соединен с управл ющим входом формировател  времени счета и с обнул ющими входами счетчика 13 паузы и счетчиков 7.The device is connected in series with the one-shot census 12 counter pause 13 and one-shot 14 reset pulse, the one-shot 12 census input to the ode is connected to the second output of the counting time generator 3, the clock input of the pause counter is connected to the second processing time divider 10, the counting time 3, single output code census 12 is connected to the control inputs of the buffer registers 8, and the output of the one-shot 14 of the reset pulse is connected to the control input of the counting time generator and to the counter-zeroing inputs 13 pauses and counters 7.

6262

Работа устройства заключаетс  в оценке приращени  входной частоты параллельными счетными каналами измерени  частоты 2 и блоком вычитани  4 за нормированное врем , вырабатываемое формирователем 3 времени счета из частоты генератора 9.The operation of the device consists in estimating the input frequency increment by parallel counting frequency measurement channels 2 and subtraction unit 4 for the normalized time produced by the shaper 3 of the counting time from the frequency of the generator 9.

Строб-импульсы одинаковой длитель - ности, поступающие на управл ющие входы селекторов 6 параллельных счетных каналов измерени  частоты непосредственно друг за другом (фиг.2), создают временные ворота дл  счетчиков 7 , которые заполн ютс  импульсами , сформированными из входной частоты входным формирователем 1. Счетчики определ ют количество импульсов входного сигнала за врем  счетаStrobe pulses of the same length, coming to the control inputs of the selectors 6 of the parallel counting frequency measurement channels directly next to each other (Fig. 2), create temporary gates for the counters 7, which are filled with the pulses generated from the input frequency by the input driver 1. Counters determine the number of pulses of the input signal during the counting

t.t.

СЧ MF

NN

СЧ MF

f -Н. t..af -N. t..a

где N., - число импульсов входного сигнала, прошедших через селектор 6 первого канала; N, - число импульсов входного сигнала , прошедших через селектор 6 второго канала; f K.f - частоты, определенные счетчиками .where N., - the number of pulses of the input signal transmitted through the selector 6 of the first channel; N, is the number of pulses of the input signal that have passed through the selector 6 of the second channel; f K.f - frequency determined by the counters.

Результат измерени  частоты в виде двоичного кода поступает в буферные регистры 8 кода частоты. С окончанием времени счета второго каналаThe result of frequency measurement in the form of a binary code enters the buffer registers 8 of the frequency code. With the end of the time count of the second channel

С.Ч а.S.Ch.

одновибратор 12 переписи кодаone-shot 12 census code

вырабатывает импульс, который открывает счетчик 13 паузы и дает команду на одновременное считывание кодов частоты ,с.буферных регистров 8 на сумматор 16. Так как врем  счета в каналах одинаково, но t,, поступает во 2-й канал сразу после окончани  времени счета t 1-го канала, разница частот в каналах  вл етс  приращением частоты f входного сигнала .за нормированное врем .produces a pulse, which opens the pause counter 13 and gives the command to simultaneously read the frequency codes from the buffer register 8 to the adder 16. Since the counting time in the channels is the same, but t ,, enters the 2nd channel immediately after the end of the counting time t 1st channel, the frequency difference in the channels is the increment of the input signal frequency f. For a normalized time.

Суммат.ор 16 определ ет это приращение частоты.Sum.or 16 determines this frequency increment.

Скорость изменени  частоты выражаетс  как приращение частоты за врем  изменени , т.е.The rate of change of frequency is expressed as frequency increment during the time of change, i.e.

,,,,

Формирователь времени счета формирует декадное врем  1 мс, 10 мс, 100 MCj 1 с, 10 с, поэтому приращение частоты, определенное суммато3128201The counting time shaper generates a decade time of 1 ms, 10 ms, 100 MCj 1 s, 10 s, therefore the frequency increment determined by the total 31128201

ром,  вл етс  скоростью изменени  частоты, выраженной в нормированных единицах,rum is the rate of change of frequency, expressed in normalized units,

- Блок вычитани  4 определ ет эту скорость с учетом знака, который вы- .j дел етс  блоком 15 выделени  знака. Информаци  о скорости изменени  частоты в виде пр мого или инверсного кода в зависимости от знака с уммы преобразуетс  в преобразователе 17 10 из двоичного, вида в удобную дл  считывани  в индикаторе 5 дес тичную форму. Благодар  наличию пам ти в индикаторе результат предыдущего измерени  сохран етс  (фиг,2) на вре- 5 м  цикла измерени . Врем  цикла зависит от длительности паузы, формируемой счетчиком 13 паузы. Емкость счетчика паузы определ ет длительность паузы и пропорциональна периоду так- 10 товой частоты. При переполнении счетчика паузы очередной импульс тактовой частоты закрывает счетчик, при этом одновибратором 14 импульса сброса вырабатываетс  импульс сброса,ко- -25 торый поступает на входы установки О счетчиков 7 и на формирователь 1 1 стробов, открыва  очередной цикл измерени .- Subtraction unit 4 determines this speed, taking into account the sign that .j is made by the character extracting unit 15. Information on the rate of change of frequency in the form of a direct or inverse code, depending on the sign from the umma, is converted in the converter 17 10 from a binary form into a readable form in the indicator 5 decimal form. Due to the presence of the memory in the indicator, the result of the previous measurement is stored (FIG. 2) at the time of the 5th measurement cycle. The cycle time depends on the duration of the pause, formed by the counter 13 pause. The capacity of the pause counter determines the length of the pause and is proportional to the period of the frequency. When the pause counter overflows, the next clock pulse closes the counter, while the one-shot 14 of the reset pulse produces a reset pulse that goes to the inputs of the O set of counters 7 and the gate driver 1 1 opens the next measurement cycle.

Точность измерени  определ етс  30. точностью задани  времени счета,которое формируетс  из частоты генератора 9 и нормировано декадным делителем , т.е. определ етс  стабильностью генератора 9. Причем дл  повы- 35 шени  точности измерени  на низких входных частотах выбираетс  большоеThe measurement accuracy is determined by 30. The accuracy of the calculation time, which is formed from the frequency of the generator 9 and normalized by a decadal divider, i.e. is determined by the stability of the generator 9. Moreover, to improve the measurement accuracy at low input frequencies, a large

врем  счета t . Кроме того, предлагаемое 5 стройство позвол ет определ ть скорость изменени  частоты в нормированных единицах Гц/С, Гц/мс,counting time t. In addition, the proposed 5 device allows to determine the rate of change of frequency in normalized units Hz / S, Hz / ms,

Claims (1)

Формула изобретениInvention Formula Устройство дл  измерени  скорости изменени  частоты, содержащее входной формирователь, выход которого соединен с входами двух счетны каналов, формирователь времени счета , первый и второй выходы которого соединены-с селектирующими входами счетных каналов, индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности измерени , в .него введен блок вычитани , выход которого соединен с входом индикатора и последовательно соединенные одно- вибратор переписи кода, счетчик паузы и одновибратор импульса сброса, причем вход одновибратора переписи кода подключен к второму выходу формировател  времени счета, тактовый вход счетчика паузы подключен к тактовому выходу формировател  времени счета, выход одновибратора переписи кода подключен к управл ющим входам буферных регистров, а выход однови- братора импульса сброса соединен с управл ющим входом формировател  времени счета и с обнул ющими входами счетчика паузы и счетных каналов,выходы которых соединены с информационными входами блока вычитани .A device for measuring the rate of change of frequency, containing an input driver, the output of which is connected to the inputs of two counting channels, a counting time driver, the first and second outputs of which are connected to the selection inputs of the counting channels, an indicator, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, A subtraction unit is introduced in the output, the output of which is connected to the input of the indicator and the codec census single-vibrator connected in series, the pause counter and the one-pulse reset pulse, the input of the single-input transducer the code entry is connected to the second output of the counting time generator, the clock input of the pause counter is connected to the clock output of the counting time generator, the output of the code rewriter single-oscillator is connected to the control inputs of the buffer registers, and the output of the reset pulse single-pulse generator with the terminating inputs of the pause counter and counting channels, the outputs of which are connected to the information inputs of the subtractor. MBMB к к К К К К К К К кto k k k k k k k k to k ..