SU530262A1 - Percentage frequency meter - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может использоватьс  при построении приборов дл  измерени  процентного отклонени  частоты от номинального значени .The invention relates to electrical measuring equipment and can be used in the construction of instruments for measuring the percentage frequency deviation from the nominal value.

Известен цифровой частотомер содержащий генератор эталонной частоты, формирователи импульсов эталонной и измер емой частот, ключи, триггер управлени , схему совпадени  и счетчики импульсов эта лонной и измер емой частот. Дл  повышени  точности он снабжен делителем астоты совпадений, триггер управлени  выполнен с раздельными входами, первый из которых подключен к выходу схемы совпадени  и вхо- ду делител  частоты, второй - к выходу делител  частоты, а выход - к управл ющим входам первого и второго ключей.A known digital frequency meter comprising a reference frequency generator, pulse shapers of reference and measured frequencies, keys, a control trigger, a coincidence circuit, and pulse counters of reference and measured frequencies. To improve accuracy, it is equipped with a coincidence divider, the control trigger is made with separate inputs, the first of which is connected to the output of the coincidence circuit and the input of the frequency divider, the second to the output of the frequency divider, and the output to the control inputs of the first and second keys.

Однако частотомер обладает недостаточным быстродействием.However, the frequency counter has insufficient speed.

Известен также процентный частотомер Г2, в котором дл  расширени  диапазона измерени  относительного отклонени  частоты от номинального значени  используетс  промежуток преобразовани  периода в актив- Also known is the percentage frequency meter G2, in which the period of conversion into active is used to extend the measurement range of the relative frequency deviation from the nominal value

кое сопротивление с последуюшлм сравнением посто нных времени дБ тсДС-цепочек, в одну из которых входит указанное активное сопротивление . В этом случае величина относительного отклонени  частоты от номинального значени  определ етс  по количеству импульсов генератора образцовой частоты, заполн ющих промежуток времени, равный разности посто нных времени указанных. R С -цепочек.Resistance with the subsequent comparison of constant time dB tsDS-chains, one of which includes the specified resistance. In this case, the value of the relative frequency deviation from the nominal value is determined by the number of generator pulses of the reference frequency, which fill the time interval equal to the difference of the time constant specified. R With-chains.

Указанный частотомер имеет формирователь импульсов, блок управлени , ключ, генератор образцовой частоты, преобразователь период-сопротивление, образующий с конденсатором С RC - цепочку, посто нна  времени которой сравниваетс  с посто нной времени образцовой RC - цепочки, состо щей из Т} и CQ, два блока сравнени , триггер, генератор Бозмушающего воздействи , активный делитель напр жени , ключ и счетчик.The indicated frequency meter has a pulse shaper, a control unit, a key, an exemplary frequency generator, a period-resistance converter, which forms a string with capacitor C RC whose time constant is compared with the time constant of an exemplary RC chain consisting of T} and CQ, two comparison blocks, a trigger, a BM generator, an active voltage divider, a key and a counter.

Низкое быстродействие такого частотомера св зано с последовательным вьшолне- нием операции преобразовани  периода измер емой частоты в сопротивление с последующим определением разности посто нных времени двух RC -цепочек, Цель изобретени  - увеличение быстродействи  процентного частотомера. Это достигаетс  тем, что предлагаемый частотомер последовательно соединенными управл емым источником питани , измерительным мостом, блоком регистрации а также источником эталонного напр жени , выход которого подключен к первому входу блока сравнени , второй вход последнего св зан с вторым выходом измерительного моста, а его выход с входом управл емого источника пита1щ , второй вход измерительного моста соединен с выходом преобразовател  период-сопротивление. На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого процентного частотомера . Процентный частотомер содержит ключ 1, формирователь 2 импульсов, генератор 3 образцовой частоты, преобразователь 4 период-сопротивление, неуравновешенный че тырехплечий измерительный резистивный мост S, управл емый источник 6 питаниЯ; блок 7 регистрации, блок 8 сравнени , источник 9 эталонного напр жени . Входной сигнал измер емой чаеготы подаетс  на фор|ушрователь 2, импульсы которого управл ют ключом 1, который откры ваетс  на врем , равное периоду измер емо частоты Т . Через открытый ключ 1 с генератора 3 на преобразователь 4 период-сопротивление поступают импульсы образцовой частоты. В преобразователе период-сопротивление значение периода т преобразуетс  в значение активного сопротивлени , равное К, R X Н сопротивление эталонного резн тора; частота генератора 3; значение измер емой частоты; выходное сопротивление преобразовател  период-сопротивле- пие. Преобразователь 4 период-сопротивление образует плечо неуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста 5, в котором на эталонном резистоое поддерживаетс  посто нное напр жение U пр Напр жение питани  моста определ етс  вы ходным сигналом блока 8 сравнени , в кот ром сравниваетс  напр жение U 3 источника 9 эталонного напр жени  с напр жением на талонном резисторе. Напр жение на эталоном резисторе определ етс  выражением ЭТ -R з этой формулы следует пм Sт При равенстве сопротивлений плеч моста, межных с плечом, образованным преобраователем период-сопротивление, и плечом, бразованным эталонным резистором, напр ение в измерительной диагонали моста на ходе блока регистрации (вольтметра) 7 авно ,, - и() Вых 2,ЭТ учетом вьфажени  (2) эта формула имеет ид ) н в формулу (4) значение сопроодставл   , получаивлени  «.Mf fn Выражение в скобках представл ет собой относительное отклонение неизвестной частоты от номинального значени . Таким образом, к концу действи  импульса с формировател  2 на входе блока регистрации устанавливаетс  напр жение, пропорциональное относительному ютклоненкю неизвестной частоты от номинального значени , т.е. измерение в предлагаемом частотомере происходит в течение одного цикла, в то врем  как в известном частотомере эта операци  осуществл етс  за два цикла. Использование новых элементов - неуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста с управл емым источником питани , блока регистрации, источника эталонного напр жени  сокращает длительность процесса измерени . о р мул а изобретени  Процентный частотомер, содержащий последовательно соединенные формировательThe low speed of such a frequency meter is associated with the sequential execution of the operation of converting the period of the measured frequency into resistance followed by the determination of the time difference between the two RC chains, the purpose of the invention is to increase the speed of the percentage frequency meter. This is achieved by the fact that the proposed frequency meter is connected in series by a controlled power source, a measuring bridge, a recording unit as well as a source of reference voltage, the output of which is connected to the first input of the comparison unit, the second input of the latter is connected to the second output of the measuring bridge, and its output the input of the controlled power source, the second input of the measuring bridge is connected to the output of the period-resistance converter. The drawing shows a structural diagram of the proposed percentage frequency meter. The percentage frequency meter contains a key 1, a shaper of 2 pulses, a generator of 3 exemplary frequencies, a 4 period-resistance converter, an unbalanced four-shouldered measuring resistive bridge S, a controlled power supply 6; a registration unit 7, a comparison unit 8, a reference voltage source 9. The input signal of the measured weight is fed to the Shaper 2, the pulses of which are controlled by the key 1, which is opened for a time equal to the period of the measured frequency T. Through the open key 1 from the generator 3 to the converter 4 period-resistance pulses of exemplary frequency are received. In the period-resistance converter, the period t value is converted to a resistance value equal to K, R x H resistance of the reference factor; oscillator frequency 3; the value of the measured frequency; output impedance period-impedance converter. The period-resistance converter 4 forms the shoulder of an unbalanced four-arm measuring resistive bridge 5, in which a constant voltage U r is maintained on the reference resistor. The power supply voltage of the bridge is determined by the output signal of the comparison unit 8, in which the voltage U 3 of the source 9 of the reference voltage is compared. voltage with a voltage across the ticket resistor. The voltage across the reference resistor is determined by the expression ET -R from this formula follows PM St With equal resistance of the shoulders of the bridge, between the shoulders formed by the period-resistance converter, and the shoulder formed by the reference resistor, the voltage in the measuring block (voltmeter) 7 avno ,, - and () Out 2, this is based on the expression (2) this formula has id) and in formula (4) the value is matched to get ". Mf fn The expression in brackets represents the relative deviation of the unknown frequency from but minal value. Thus, by the end of the pulse from the imaging unit 2, the voltage proportional to the relative y from the nominal value, i.e. the measurement in the proposed frequency meter occurs within one cycle, while in the known frequency meter this operation takes place in two cycles. The use of new elements — an unbalanced four-arm resistive measuring bridge with a controlled power source, a recording unit, a reference voltage source — shortens the measurement process. of the invention

кмпульсов, ключ, преобразователь периодсопротивление , а также генератор образцовой частоты, выход которого св зан с вторым входом ключа, и блок сравнени , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  быстродействи , он снабжен последовательно соединенными управл емым источником питани , измерительным мостом, блоком регистрации, а также источником эталонного напр жени , выход которого подключен к первому входу блока сравнени , второй вход последнего св зан с вторым выходом измерительного моста, а его выход с входом управл емого источника питани , второй вход измерительного моста соединен с выходом преобразовател  периодсопротивление .pulses, a key, a converter, a period-resistance converter, as well as an exemplary frequency generator, the output of which is connected to the second key input, and a comparison unit, characterized in that, in order to increase speed, it is equipped with a series-connected controlled power source, measuring bridge, recording unit as well as the source of the reference voltage, the output of which is connected to the first input of the comparison unit, the second input of the latter is connected to the second output of the measuring bridge, and its output to the input of the controlled source power supply, the second input of the measuring bridge is connected to the output of the transducer period-resistance.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:

1.Авт. св. СССР № 409149, кл. G01R 23/10, 28.02.72.1.Avt. St. USSR № 409149, cl. G01R 23/10, 02.22.72.

2.Авт. св. СССР № ЗОО838, Кл. G01 К 23/10, 26.05.69. (прототип).2. Avt. St. USSR number ZOO838, Cl. G01 K 23/10, 05/26/69. (prototype).