SU924601A1 - Низкочастотный цифровой частотомер - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электро .измерительной технике и предназначено дл  измерени  мгновенной частоты процессов малой скорости.

Известен инфранизкочастотный цифровой частотомер, содержащий формирователь импульсов, триггер, генератор опорной частоты, электронный ключ, генератор пилообразного напр жени , компаратор напр жений, преобразователь врем -напр жение и счетчик результата измерений, 1.

Однако в процессе эксп.пуатации данного устройства измен ютс  параметры токозадающих цепей, что  вл етс  источнике погрешностей измерени  частоты сигналов.

Известен низкочастотный частотомер , содержащий преобразователь врем -напр жение, .ключи, источники опорного напр жени , интегратор, компаратор, генератор рпбрной час .тоты, счетчик и блок управлени  2| .

Однако в известном частотомере перед каждым измерением производит с  калибровка токозадающих цепей, что снижает его быстродействие.

Цель изобретени  - повышение быстродействи .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в низкочастотный цифровой частотомер, содержащий последовательно соединенные формирователь импульсов, преобразователь врем -напр жение , первый ключ, генератор пилообразного напр жени , компаратор , второй ключ, св занный по другому входу с генератором опорной

Claims (2)

15 частоты и счетчик результата измерени , введены эталонный импульсный генератор, последовательно соединенные коммутатор, цифроаналоговый преобразователь , блок пам ти и вычитаю20 щий счетчик, причем вход эталонного импульсного генератора подключен к выходу формировател  импульсов, а выходы - к управл ющим входам блока 39 аналоговой пам ти и первого ключа, выход блока аналоговой пам ти соединен с вторым входом генератора пилообразного напр жени , счетные входы счетчика результата измерени  и вычитающего счетчика объединены, а их выходы соединены с входами коммутатора . . На фиг. 1 изображена блок-схема низкочастотного цифрового частотомеpa; .на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Частотомер содержит формирователь 1 импульсов, эталонный импульсный генератор 2, преобразователь 3 врем -напр жение , ключ t, блок 5 аналоговой пам ти, генератор 6 пилообразного напр жени , компаратор 7 напр жений , цифроаналоговый преобразова- тель 8, ключ 9, генератор 10 опорной частоты, счетчик 11 результата измерени , коммутатор 12, вычитающий счетчик 13. Устройство работает следующим образом . По первым двум импульсам, поступающим в моменты времени tj, t4 на входную клемму частотомера (фиг.2а), формирователь 1 вырабатывает импульс длительность которого равна периоду Тп входного сигнала (фиг.26). Передним фронтом этого импульса запускаетс  эталонный импульсный генератор 2 и преобразователь 3 врем -напр жение . Эталонный импульсный генератор 2формирует импульс эталонной длительности (фиг.2в), который должен быть меньше минимальной величины периода измер емой частоты, что  вл етс  необходимым условием нормальной .работы частотомера. По окончании импульса на выходе преобразовател  3врем -напр жение формируетс  напр  жение, пропорциональное периоду исследуемого сигнала (фиг.2г, момент времени ) . Это напр жение поступает на вход ключа k с элементом аналоговой пам ти, на другой вход которого подаетс  импульс с эталонного импульсного генератора 2. На выходе ключа k формируетс  сигнал (фиг.2д). Этот сигнал поступает на генератор 6 пилообразного напр жени  При запуске последнего в момент времени t2 формируетс  сигнал пилообразной формы (фиг.2ж), скорость нарастани  которого (наклон) -определ етс  выходным напр жением ключа k. I4 которое пропорционально длительности импульса эталонного генератора. Пилообразное напр жение с выхода генератора 6 подаетс  на компаратор 7, где происходит сравнение с опорным напр жением Но. До момента равенства указанных напр жений в момент времени tj ключ 9 открыт (фиг.2м) и через него проход т опорные (счетные) импульсы с выхода генератора 10 опорной частоты на входы счетчика 11 результата измерени  и вычитающий счётчик 13 (фиг.2з,и). . В момент времени t, число (фиг.2к), записанное в счетчике 11 результата измерени  Ысч,обратно пропорционально измеренной устройством длительности импульса Т эталонного генератора 2. В рычитающем счетчике (фиг .2л) записано число Npc, равное Npc Nmax- сч Через элементы коммутации коммута тора 12 входы цифроаналогового преобразовател  8 подключаютс  к выходам разр дов или счетчика 11 результата измерени , или вычитающего счетчика 13 причем, если измеренное значение длительности эталонного импульса больше истинного значени  (погрешность со знаком плюс), то преобразователь 8 подключитс  к выходу счетчика 11 результата измерени , если меньше (погрешность со знаком минус) - к выходу вычитающего счетчика 13- На выходе цифроаналогового преобразовател  8 сформировано напр жение, пропорциональное коду числа, записанного в соответствующем счетчике (фиг.2н) . Этим напр жением зар дитс  конденсатор блока 5 аналоговой пам ти по управл ющему . импульсу с выхода эталонного генератора 2 (фиг.2е), с выхода которого напр жение, пропорциональное величине ошибки, приложитс  ко второму выходу генератора 6 пилообразного напр жени  (фиг.26). По поступлении в Момент времени t следующего входного импульса измер емой частоты (фиг.2а) триггер формировател  1 импульсов мен ет свое состо ние и осуществл ет запуск эталонного генератора 2. При этом открываетс  ключ k, его конденсатор зар жаетс  до величины напр жени , подаваемого с выхода преобразовател  3 врем -напр жение. Далее осуществл етс  повторный запуск генератора 6 пилообразного напр жени  и установление счетчика П результата измерени  в исходное состо ние (цепи запуска генератора и установки счетчика на фиг.1 не показаны). За интервал времени , аналогично интервалу tj-t2, в счетчик 11 резуль тата измерени  записываетс  нова  последовательность импульсов, количество которых пропорционально измер емой частоте входного сигнала, т.е. где k - коэффициент пропорциональности . В устройстве учитываетс  погрешность измерени , обусловленна  изменением параметров измерительных цепей. Эта погрешность выдел етс  из результата измерени  длительности эталонного импульса, преобразуетс  в аналоговую форму и при подаче на второй вход генератора 6 пилообразного напр жени  измен ет режим его работы, компенсиру  при этом вёличину погрешности. С момента времени t измерительный цикл повтор етс  вышеописанным образом. При положительной величине погрешности измерени  величина ошибки характеризуетс  млад шими разр дами счетчика 11 результата измерени , а при отрицательной ве личине погрешности измерени  - младщими разр дами вычитающего счетчика 13. При этом в первом случае крммута тор 12 подключает ко входам цифроаналогового преобразовател  8 младшие разр ды счетчика 11 результата измерени , а во втором - вычитающего сметчика 130 Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает увеличение быстродействи  при высокой точности измепени  (пор дка 10 в широком диапазоне изменени  температур окружающей среды. Формула изобретени  Низкочастотный цифровой частотомер , содержащий последовательно соединенные формирователь импульсов, преобразователь врем -напр жение, первый ключ, генератор пилообразного напр жени , ком.оратор, второй ключ, св занный по другому входу с генератором опорной частоты, и счетчик результата измерени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены эталонный импульсный генератор, последовательно соединенные коммутатор, цифроаналоговый преобразователь, блок пам ти и вычитающий счетчик, причем вход эталонного импульсного генератора подключен к выходу формировател  импульсов, а выходы - к управл ющим входам бпока аналоговой пам ти и первого ключа, выход блока аналоговой пам ти соединен с вторым входом генератора пилообразного напр жени , счетные входы сметчика результата измерени  и вычитающего счетчика объединены, а их выходы соединены с входами коммутатора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №501623, кл. G 01- R 23/02, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР №788019, кл. G 01 R 23/06, 1980.