SU599222A1 - Частотный измеритель - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может найти применение в автоматических контрольно-измерительных системах дл  измерени  частот в широком диапазоне изменени  частоты.

Известны частотные измерители, содержаш ,ие генератор импульсов, счетчики, элементы совпадени , триггер в измерительной технике и автоматизированных системах контрол  1. Однако известные частотомеры обладают малым быстродействием при измерении низких частот.

Наиболее близок к. предлагаемому изобретению частотный измеритель, содержащий генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход первого элемента И соединен с выходом первого триггера, первый вход которого подключен к выходу второго элемента И, первый вход второго элемента И соединен с входной шиной частотно-импульсного сигнала и с первым входом третьего элемента И,,второй вход которого соединен с первым выходом второго триггера, второй выход второго триггера подключен ко второму входу второго элемента И, а первый вход второго триггера соединен с шиной запускающих импульсов а выходы первого и третьего элементов И подключены соответственно к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов 2.

Однако такое устройство ве может обеспечить необходимую точность и быстродействие измерений в широком диапазоне измер емых частот.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  в широком диапазоне изменени  частоты .

Claims (2)

1. Это достигаетс  тем, что в частотный измеритель , содержащий генератор эталонной частоты , выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход первого элемента И соединен с выходом первого триггера , первый вход которого подключен к выходу второго элемента И, первый вход второго элемента И соединен с входной шиной частотно-импульсного сигнала и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго триггера, второй выход второго триггера подключен ко второму входу второго элемента И, а первый вход второго триггера соединен с шиной запускающих импульсов, а выходы первого и третьего элементов И подключены соответственно к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов, вв дены блок сравнени  и запоминающий регистр, выходы которого подключены к первым входам блока сравнени , вторые входы которого соединены с выходами первого счетчика импульсов, а выход блока сравнени  подключен ко второму входу второго триггера, при этом вход первого триггера подключен к счети|ому входу второго счетчика импульсов. На чертеже дана структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства. Частотный измеритель содержит входную шину I частотно-импульсного сигнала, шину 2 запускающих импульсов, первый 3, второй 4 и третий 5 элементы И, первый б и второй 7 триггеры, первый 8 и второй 9 счетчики импульсов , генератор 10 эталонных импульсов, блок 11 сравнени , запоминаюш,ий регистр 12 с входными шинами 13. Частотный измеритель работает следующим образом. В исходном состо нии суетчики 9 и 8 обнулены , триггеры 6 и 7 наход тс  в нулевом состо нии и соответственно своими выходами закрывают элементы И 3 и 5. Предварительно устанавливают на регистре 12 по его шинам 13 код числа К, который определ ет точность измерени  частоты. Командный сигнал, поступающий на шину 2, устанавливает триггер 7 в единичное состо ние. Триггер 7 высоким уровнем единичного выхода открывает элемент И 5 и низким уровнем нулевого выхода закрывает элемент И 4. Импульсы измер емой частоты, поданные на шину 1 измерител  через открытый элемент И 5, поступают на счетнь н вход счетчика 9. Первый импульс измер емой частоты, поступающий на вход счетчика 9, одновременно поступает на единичный вход триггера 6. Триггер 6 опрокидываетс  в единичное состо ние и открывает элемент И 3, который подключает на вход счетчика 8 импульсы эталонной частоты генератора 10. После накоплени  счетчиком 8 импульсов эталонной частоты, равных числу К, срабатывает блок 11 сравнени . Выходной импульс блока 11 сравнени  опрокидывает триггер 7 в нулевое состо ние. Триггер 7, устанавлива сь в нулевое состо ние, закрывает элемент И 5 и открывает элемент И 4. В результате этого подсчет импульсов измер емой частоты счетчиком 9 прекращаетс , а импульс измер емой частоты, следующий за последним импульсом, подсчитанным счетчиком 9, через открытый элемент И 4 поступает на нулевой вход триггера 6 и опрокидывает последний в нулевое состо ние. Первый элемент И 3 закрываетс  и прекращает подачу импульсов эталонной частоты на вход счетчика 8. На этом процесс измерени  частоты следовани  периодических импульсов заканчиваетс . В результате измерени  на счетчике 9 накапливаетс  число периодов измер емой частоты NJ, а на счетчике 8 число периодов эталонной частоты NS, подсчитанных во временном интервале, равном N периодов из.мер емой частоты . Относительна  текуща  погрешность измерени  составл ет 5т + бз, где 6 - относительна  нестабильность генератора этакак при измерении ЛОННОЙ частоты. N,K, б, J + б. или , где 6i - заданна  погрешность. Вре.м  измерени  частоты составл ет , где Т - период эталонной частоты, Т - период измер емой частоты. Верхн   граница измер емой частоты определ етс  максимальной емкостью счетчика 9, а нижн   граница измер емой частоты - максимальной емкостью счетчика 8 и величиной периода эталонной частоты. Величина К может ус анавливатьс  перед каждым измерением, если необходимо получение результата измерени  частоты с различной точностью. При измерении частот с определенной заданной точностью величину К устанавливают один раз перед первым измерением . Преобразование величин двух параллельных кодов N., и N; в пропорциональный код частоты или в истинное значение не представл ет трудностей. Современные процессы, вход щие в состав контрольно-измерительной системы , довольно быстро и удобно преобразуют параллельные коды с помощью операций делени  и умножени . Предлагаемое устройство можно использовать дл  измерени  частот в тех случа х, когда пор док измер емой частоты известен приблизительно . Формула изобретени  Частотный измеритель, содержащий генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход первого элемента И соединен с выходом первого триггера, первый вход которого подключен к выходу второго элемента И, первый вход второго элемента И соединен с входной щиной частотно-импульсного сигнала и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго триггера, второй выход второго триггера подключен ко второму входу второго элемента И, а первый вход второго триггера соединен с шиной запускающих импульсов, а выходы первого и третьего элементов И подключены соответственно к счетным входа.м первого и второго счетчиков импульсов, отличающийс   тем, что, с целью повышени  быстродействи  в широком диапазоне изменени  частоты, в него введены блок сравнени  и запоминающий регистр , выходы которого подключены к первым входам блока сравнени , вторые входы которого соединены с выходами первого счетчика импульсов, а выход блока сравнени  подключен ко второму входу второго триггера, при этом вход первого триггера подключен к счетно.му входу второго счетчика импульсов. Источ {ики инфор.мации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Ермолов Р. С. Цифровые частотомеры. М.. «Энерги , 1973, с. 27-30.
2. 2.Основы построени  автоматизированных систем контрол  сложных объектов. М., «Энерги , 1969, с. 83, 95.