SU970255A1 - Цифровой частотомер - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

.Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в автоматических измерител х частоты.

Известен цифровой частотомер с автоматическим выбором пределов измерени , содержащий входной формирователь импульсов, временной селектор дес тичный счетчик импульсов, формирующий триггер, управл ющий триггер, дешифратор состо ни  1 последнего и 9 предпоследнего разр дов счетчика , триггер запоминани  1 старшего разрйда счетчика, блок формировани  р да возрастающих во времени образцовых интервалов времени, образованного сдвиговым регистром, линейку декадных делителей частоты следовани  импульсов, схему импульснопотенциальных ключей, схему И и схемы ИЛИ, триггер запуска, генератор наименьшего образцового интервала времени Тц и устройство вывода информации 1 .

Недостаток известного устройства низка  точность измерени .

Из известных устройств наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому  вл етс  цифровой частотомер, солеожащий последовательно соединенные входной формирователь, ключ, счетчик импульсов и блок цифровой регистрации, а также блок вентилей , состо щий из набора элементов И, первые входы которых подключены к соответствующим выходам счетчика импульсов и первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, второй элемент ИЛИ и по10 следовательно соединенные генератор образцовой частоты, блок регулировки, делитель частоты, дешифратор и счетчик числа периодов f2.

Недостатком известного устройства

15  вл етс  низка  точность измерени .

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  измерейи .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой частотомер, содержа20 щий последовательно соединенные входной формирователь, ключ, счетчик импульсов и блок цифровой регистрации , а также блок вентилей, состо щий из элементов И, первые входы

25 которых подключены к соответствующим выходам счетчика импульсов и первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, второй элемент ИЛИ и последовательно соеди30 ненные генератор образцовой частоты, | блок регулировки, -делитель частоты, введены последовательно соединенные источник разрешающего сигнала и переключатель , выходы которого соединены с вторыми входами элементов И блока вентилей, а также первый и второй формирователи и каскад несов падени , при этом первые входы первого и второго формирователей соеди нены между собой, выход второго эле мента ИЛИ соединен с первым входом каскада несовпадени , второй вход которого подключен к выходу первого формировател , второй вход второго форм11ровател  соединен с выходом ка када несовпадени , выход первого эл мента ИЛИ подключен к второму вхо ду первого формировател , выход вто рого формировател  соединен с вторым входом ключа, выходы делител  частоты соединены с входами второго элемента ИЛИ, а второй вход блока регулировки соединен с первыми входами формирователей и входной шиной импульса синхронизации. На фиг.1 показана структурна  сх ма предлагаемого частотомера; на . фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу частотомера. Устройство содержит входной формирователь 1, ключ 2, счетчик 3 импульсов , блок 4 цифровой регистраци блок 5 вентилей, содержащий элемент И б, и первый элемент ИЛИ 7„ Устройство содержит также элемент ИЛИ 8, последовательно соединенные генератор 9 образцовой частоты, блок 10 регулировки и делитель 11 частоты, источник 12 разрешающего сигнала, переключатель 13.Формирователи 14 15, каскад 16 несовпадени , образую формирователь 17 временного интерва ла. Работа устройства заключаетс  в следующем. Перед началом измерений с помощь переключател  13 обеспечиваетс  задание допустимой погрешности измере ни . Это достигаетс  подачей разрешающего потенциала на второй вход одного из элементов 6 (например, 1-го элемента 6 . На вход формировател  1 подаютс  колебани U (фиг.2), на выходе которого по вл етс  последовательност импульсов и.2, следующих с периодом измер емой частоты На выход ключа 2 указанна  последователь црсть импульсов пройдет лишь в том случае, если на втором входе ключа 2 будет присутствовать разрешающий потенциал, вырабатываемый формирова телем 15. При по влении импульса синхронизации УЗ формирователи 14 и 15, в качестве которых могут быть использованы триггеры, устанавливают в единичное состо ние. При этом на выходе формировател  15 устанавливаетс  сигнал единичного уровн ,  вл ющийс  разрешающим дл  ключа 2. В результате этого импульсы с выхода формировател  1 через ключ 2 проход т на вход счетчика 3 импульсов.. На выходе формировател  14 также устанавливаетс  сигнал единичного уровн , подаваег й на второй вход каскада 16 несовпадени . Этот сигнал нал  вл етс  запрещающим дл  каскада 16 и при его наличии сигнал, подаваемой на первый вход каскада 16, не может пройти на его выход. Поэтому до тех пор, пока формирователь 14 не изменит своего состо ни  под вбздействием импульса с элемента ИЛИ 7, импульсы с выхода элемента ИЛИ 8 не пройдут через каскад 16 на второй вход формировател  15 и не измен т его состо ни :,. , С момента начала формировани  ийпульса Ug в формирователе 15 счетчик 3 осуществл ет подсчет импульсов, поступающих на его вход. Когда количество подсчитываемых счетчиком 3 импульсов станет таким, что на выходе 1-той декады счетчика 3 по витс  импульс Ug, то этот импульс пройдет на выход 1-того. элемента И 6, так как именно на его втором входе имеетс  разрешающий потенциал с переключател  13. Через элемент ИЛИ 7 этот импульс пройдет на второй вход формировател  14 и установит его- в нулевое состо ние. В результате этого будет закончено формирование импульса Ug, определ ющего тот минимальный отрезок времени, в течение которого измерение частоты входного сигнала производитс  с погрешностью, не превышающей допустимой. Причем момент окончани  этого импульса Urсовпадает с моментом по влени  импульса Ug. Однако этот интервал времени не  вл етс  образцовым, поскольку конец образцового интервала времени определ етс  одним из импульсов с выхода делител  11. После завершени  формировани  импульса Ug. под воздействием нулевого потенциала с выхода формировател  14 каскад 16 несовпадени  оказываетс  подготовленным по второму входу дл  пропускани  на его выход импульсов с выхода элемента ИЛИ 8. При по влении очередного импульса с делител  11, подаваемого через элемент ИЛИ 8 на первый вход каскада 16, он проходит на выход каскада 16 и, поступа  на второй вход формировател  15, устанавливает его в нулевое состо ние. Таким образом, на выходе формировател  15 будет закончено формирование импульса Ug, определ ющего образч цовый интервал времени. После завершени  формиоовани  этого импульса

прекращаетс  действие разрешающего потенциала на втором выходе ключа 2, следовательно, прекращаетс  прохождение импульсов измер емой частоты на вход счетчика 3. Следовательно, содержимое счетчика 3 будет характеризовать значение измер емой частоты , измеренное с погрешностью, не превышающей заданную.

Предлагаемый цифровой частотомер позвол ет осуществл ть измерени  частоты входных колебаний с погрешностью , не превышающей заданную, в широком диапазоне изменени  измер емой частоты. Это достигаетс  тем, что в предлагаемом цифровом измерителе частоты при изменении значени  измер емой частоты у автоматически измен етс  длительность образцового интервала времени Тд, в течение которого производитс  подсчет числа периодов измер емой частоты. В.результате этого погрешность измерени  , определ ема  из выражени 

будет поддерживатьс  на заданном уровне и не превысит допустимого значени , т.е. при использовании данного устройства повышаетс  точность измерени  частоты.

Кроме того, так как измерени  с заданной точностью достигаютс  .за счет автоматической установки минимально возможной длительности (оптимального значени ) образцового интервала времени Т, в течение которого производитс  подсчет счетчиком импульсов числа периодов измер емой частоты fу, то в единицу времени с помощью предлагаемого частотомера можно произвести большее количество измерений (циклов подсчета), чем это возможно при ручной (неоптимальной) установке значени  Тц, в прото.типе. Это приводит к повышению быстродействи .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 474760, кл.С 01 R 23/10, 1975. .

2.Авторское свидетельство СССР 370537, кл.С 01 R 23/10, 1973..