SU708255A1 - Arrangement for measuring frequency deviations from ratings - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к устройства м дп  измерени-  разности частот сигналов и может быть использовано при now строении автоматических измерительных и вычислительных устройств дл  измерени  малого отклонени  частоты сигнала частотного датчика от номинального значени  с временем измерени , составл ющим доли периода разности частоты.The invention relates to a device for measuring the frequency difference of signals and can be used in the now building automatic measuring and computing devices for measuring a small frequency deviation of a frequency sensor signal from a nominal value with a measurement time constituting a fraction of the frequency difference period.

Известно устройство си1р:ронизации гетеродина приемника с подстройкой по фазе генератора импульсов синхронизации путем прибавлени  или вычитани  импульса из последовательности, поступающей на вход делител  .l.A device is known: polarization of the local oscillator of the receiver with phase adjustment of the generator of synchronization pulses by adding or subtracting a pulse from the sequence input to the divider input .l.

Недостатком устройства  вл етс  его сложность при измерении им частоты отклонени .The disadvantage of the device is its difficulty in measuring the frequency of its deviation.

Известен также умножитель уравновешивающего преобразовани , содержащий генератор тактовой частоты, ключ, фазовый компаратор, делитель частоты, блок управлени , реверсивный счетчик и управл емый делитель частоты 2jИзвестный умножитель с помощью дополнительного оборудовани  Позвол ет измер ть отклонение частоты от номинального значени .A balancing conversion multiplier is also known, which contains a clock frequency generator, a key, a phase comparator, a frequency divider, a control unit, a reversible counter, and a controlled frequency divider 2j. A well-known multiplier using additional equipment. It allows you to measure the frequency deviation from the nominal value.

Недостатком известного устройства  вл етс  снижение разрешающей способности или увеличение времени измерени  за счет сложности устройства и косвен- ,ного метода измерени .A disadvantage of the known device is a decrease in resolution or an increase in measurement time due to the complexity of the device and an indirect measurement method.

Цель предлагаемого изобретени  - повышение разрешающей способности измерени  и уменьшение времени измерени  малых отклонений частоты от номинально,го значени .The purpose of the present invention is to increase the measurement resolution and reduce the measurement time of small frequency deviations from the nominal value.

Дл  этого в устройство дл  измерени  малых отклонений частоты от номинального значени , содержащее частотный датчик, опорный генератор, ключ, фазовый компаратор, делитель частоты и блок управлени , дополнительно введены фазовый компаратор и элемент совпадений , причем входы элемента совпадени  соединены с соответствующими разр дами делител  частоты, а выход - с пер-For this, a device for measuring small frequency deviations from the nominal value, containing a frequency sensor, a reference oscillator, a key, a phase comparator, a frequency divider and a control unit, additionally introduces a phase comparator and a matching element, and the inputs of the coincidence element are connected to the corresponding bits of the frequency divider. and the output is from the

вым входом дополнительного фазового компаратора, второй вход которого соединен со вторым нходом первого компаратора и с выходом частотного датчика, а выходы компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами бло .ка управлени , третий вход которого соadditional input of the phase comparator, the second input of which is connected to the second input of the first comparator and the output of the frequency sensor, and the outputs of the comparators are connected respectively to the first and second inputs of the control unit, the third input of which

единен с выходомопорного генератора, а второй и третий выхода - с соответствующими и установочными входами делите- л  частоты.It is single with the output-generator, and the second and third outputs are with the corresponding and installation inputs of the frequency divider.

На фиг. 1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 даны временные диаграммы напр жений на выходе соответствующих узлов устройства .FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; Fig. 2 shows time diagrams of the voltages at the output of the corresponding nodes of the device.

Устройство дл  измерени  отклонений частоты от номинальной содержит частот ный датчик 1, фазовые компараторы 2 и 3, опорный генератор 4, блок 5 упра&лени , ключ, Qf делитель 7 частоты, элемент 8 созпаден ш. На фиг. 1 также показан блок 9 питани  частотного датчика , включенный между входами частотног го датчика 1 и блока 5 управлени .A device for measuring frequency deviations from nominal contains frequency sensor 1, phase comparators 2 and 3, reference oscillator 4, control unit 5, key, Qf frequency divider 7, element 8 is aligned. FIG. 1 also shows the frequency sensor power supply unit 9 connected between the inputs of the frequency sensor 1 and the control unit 5.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Величина частоты опорного генератора 4 в целое число раз выше номиз1аль- ной частоты. Это число равно коэффйцй-: енту делени  делител  7 частоты. В исхоном состо нии, в которое устройство приводитс  с по тощыо блока 5 управлени , ключ 6 открыт и на выходе делител  7 частоты и элемента 8 совпадени  име- ютс  сигналы номинальной частоты, но со сдвигом по фазе. Одно из этих напр жений опережает по фазе напр жение частотного датчика 1, другое отстает, С помощью /шух фазовых компараторов 2 и 3 напр жение частотного датчика 1 непрерывно сравниваетс  по фазе с напр жени ми номинальной частоты, указанными выше Синхронизаци  источника сигнала от опорного генератора уменьша- ет погрешность измерени .The frequency of the reference oscillator 4 is an integer number of times higher than the nominal frequency. This number is equal to the coefficient: division of the divider frequency 7. In an ishon state, in which the device is driven from the control unit 5, the key 6 is open and at the output of the frequency divider 7 and the coincidence element 8 there are signals of nominal frequency, but with a phase shift. One of these voltages is ahead in phase of the voltage of frequency sensor 1, the other is lagging. With the help of phase comparators 2 and 3, the voltage of frequency sensor 1 is continuously compared in phase with the nominal frequency voltages indicated above. reduces measurement error.

При наличии отклонени  частоты вы ходного напр жени  частотного датчика 1 от номинального значени  в зависимости от знака отклонени  в некоторый момент времени срабатывает фазовый компаратор 2 или 3, момент срабатываим  синхронизируетс  блоком 5 управлени  с частотой опопного генератора 4, запираетс  ключ 6 и производитс  установка делител  7 частоты в то или иное положение в зависимости от номера сработавшего фазового компаратора, затем ключ: 6 отпираетс .If there is a deviation in the frequency of the output voltage of the frequency sensor 1 from the nominal value, depending on the sign of the deviation, phase comparator 2 or 3 is triggered at some point in time, the moment of operation is synchronized by the control unit 5 with the frequency of the opto generator 4, key 6 is locked and the divider 7 is set frequencies in one position or another, depending on the number of the activated phase comparator, then the key: 6 is unlocked.

В результате фаза напр жений на выходе делител  7 частоты и элемента 8 совпадени  получит приращение того или иного знака в зависимости от знака отклонени  частоты напр жени  частотного датчика 1,As a result, the phase of the voltage at the output of the frequency divider 7 and the coincidence element 8 will receive an increment of one or another sign depending on the sign of the voltage frequency frequency voltage deviation 1,

Отношение величины приращени  фазы к есть коэффициент умножени  устройства.The ratio of the magnitude of the phase increment to is the multiplication factor of the device.

На фиг. 2 показано, что период выходного напр жени  частотного датчика 1 - и 1 больше периодов напр жений делител  7 частоты - и 7 и элемента 8 совпадени  -Ц 8, поэтому в некоторый момент времени срабатывает фазовый компаратор 3 и блок 5 управлени , напр жени  и 7 и и 8 получают отрицательное приращение по фазе, далее процесс повтор етс . Период напр жени  блока 5 управлени  f 5 пропорционален измер емому отклонению частоты от номинального значени .FIG. 2 shows that the period of the output voltage of the frequency sensor 1 and 1 is greater than the periods of the voltage divider 7 of the frequency and 7 and the coincidence element 8 is TS 8; therefore, at some point in time, the phase comparator 3 and the control, voltage and 7 block 5 operate and 8 receive a negative phase increment, then the process repeats. The voltage period of control unit 5 f 5 is proportional to the measured frequency deviation from the nominal value.

Предлагаемое устройство позвол ет измер ть величину отклонени  частоты непосредственно, врем  . измерени  состал ет доли периода разностной частоты, одновременно получают информацию о знаке отклонени . Предлагаемое устройство особенно эффективно при измерении малых значений отклонений частоты от номинального значени .The proposed device allows measuring the frequency deviation value directly, time. the measurement is a fraction of the difference frequency period; at the same time, information about the sign of the deviation is obtained. The proposed device is particularly effective in measuring small values of frequency deviations from the nominal value.

По сравнению с известным устройств при одинаковом времени измерени  предлагаемое устройство обладает большей разрешающей способностью измерени .Compared with the known devices with the same measurement time, the proposed device has a higher measuring resolution.

30 бретени 30 brethrens

ФормулаFormula

Устройство дл  измерени  отклонений частоты от номинального значени , содержащее частотный датчик, фазовый компаратор , делитель частоты, блок управлени , ключ, опорный генератор, выход которого через ключ соединен со входом делител  частоты, выход которого соединен с первым входом фазового компаратора, управл ющий вход ключа соединен с первым выходом блока управлени , о т л и- чающеес  тем, что, с целью повышени  разрешающей способности измерени  и уменьшени  времени измере . Н)1Я малых отклонений частоты, в него дополнительно введены фазовый компаратор и элемент совпадени , входы которого соед1шены с соответствующими разр дами делител  частоты, а выход элемента совпадени  соедине} с первым входом допол-A device for measuring frequency deviations from the nominal value, containing a frequency sensor, a phase comparator, a frequency divider, a control unit, a key, a reference oscillator, whose output is connected via a key to the input of a frequency divider, the output of which is connected to the first input of the phase comparator, control key input connected to the first output of the control unit, which is so that, in order to increase the measurement resolution and reduce the measurement time. H) 1I of small frequency deviations; a phase comparator and a coincidence element are added to it, the inputs of which are connected to the corresponding bits of the frequency divider, and the output of the coincidence element} to the first input of the additional

иительного фазового компаратора, вторые входы фазовых компараторов соединены с выходом частотного датчика, а выходы фазовых компараторов соединены соответственно с первым и вторым exi дами блока управлени , третий вход которого подключен к выходу опорного генератора , а второй и третий выходы блока управлени  соединены с соответствующи ми установочными входами делител  частоты .The second inputs of the phase comparators are connected to the output of the frequency sensor, and the outputs of the phase comparators are connected respectively to the first and second exi of the control unit, the third input of which is connected to the output of the reference generator, and the second and third outputs of the control unit are connected to the corresponding installation frequency divider inputs.

Источники информации, лрин тые во внимание при экспертизеSources of information, spirye taken into account in the examination

1.Заездлый А. М. ,и др. Фазоразностна  модул ци , М., Св зь 1967,1.Zaezdly AM, et al. Phase Difference Modulation, M., Connection 1967,

с. 268, рис, 6.И.with. 268, rice, 6.I.

2,Кирианаки Н. В. и др. Методы и устройства цифрового измерени  низких и инфранизких частот, Львов, Высша  школа, 1975, с. 82, рис. .2, N. Kirianaki, V. et al. Methods and devices for digital measurement of low and infra-low frequencies, Lviv, Higher School, 1975, p. 82, fig. .

Claims (1)

Формула изобретения·Claim· Устройство для измерения отклонений частоты от номинального значения, содержащее частотный датчик, фазовый компаратор, делитель частоты, блок управления, ключ, опорный генератор, выход которого через ключ соединен со входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом фазового компаратора, управляющий вход ключа соединен с первым выходом блока управления, о т л и— чаюшееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности измерения и уменьшения времени измере ния_ малых отклонений частоты, в него дополнительно введены фазовый компаратор и элемент совпадения, входы которого соединены с соответствующими разрядами делителя частоты, а выход элемента совпадения соединен с первым входом допол708255 иительного фазового компаратора, вторые входы фазовых компараторов соединены с выходом частотного датчика, а выходы фазовых компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, третий вход которого подключен к выходу опорного генератора, а второй и третий выходы блока управления соединены с соответствующими установочными входами делителя частоты.A device for measuring frequency deviations from the nominal value, comprising a frequency sensor, a phase comparator, a frequency divider, a control unit, a key, a reference generator, the output of which is connected via a key to the input of the frequency divider, the output of which is connected to the first input of the phase comparator, the control input of the key is connected with the first output of the control unit, which means that, in order to increase the resolution of the measurement and reduce the measurement time of small frequency deviations, phases are additionally introduced into it a new comparator and a matching element, the inputs of which are connected to the corresponding bits of the frequency divider, and the output of the matching element is connected to the first input of an additional phase comparator 708255, the second inputs of the phase comparators are connected to the output of the frequency sensor, and the outputs of the phase comparators are connected respectively to the first and second inputs of the block control, the third input of which is connected to the output of the reference generator, and the second and third outputs of the control unit are connected to the corresponding installation inputs ator frequency.