Цифровой измеритель частоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХшй лдж сэежРЕСПУБЛИН А 1 84 С 01 К 234 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 27Алеши иоэлектронныегия, 1969,ьство СССР 23/14, 1977.МЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, ельно соединенвой измеритель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ,801246017 низкой частоты, а также управляемыйсинтезатор опорной частоты, выходкоторого соединен с вторым входомсмесителя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, .с целью повышения надежности, в него введен цифровой частотомер, вход которого соединен с первым входом смесителя, а выходы соедииены с входом управления управляемого синтезатора опорной частоты исвходами старших разрядов индикатора,входы младших разрядов которого под"ключены к выходам счетчика цифровогоизмерителя низкой частоты,246017 2 35 40 45 50 Указанная цель достигается тем, что в цифровой измеритель частоты, содержащий последовательно соединенные смеситель, цифровой измеритель низкой частоты, а также управляемый синтезатор опорной частоты, выход которого соединен с входом смесителя, введен цифровой частотомер, вход которого соединен с первым входом смесителя, а выходы соединены с входом управления управляемого синтезатора опорной частоты и с входами старших разрядов индикатора, входы младших разрядов которого подключены к выхода счетчика цифрового измерителя низкой частоты.1Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и пред.назначенодля точного измерения частоты.Известны цифровье измерители частоты, содержащие последовательно соединенные источнчк мерных интервалов, ключевую схему, вторым концом соединенную с источником исследуемого сигнала и счетчикСущественным недостатком указанных цифровых измерителей частоты является ограничение точности результата измерений эа счет погрешностидискретного счета, нижняя граница которой определяе я максимально допустимой длительность мерного интервала и максимально допустимой час. тото:": срабатывания счетчиков.Наиболее блиЗким го технической сути к изобретению является устройство дг я измерения частот Электрических сигналов, содержащее смеси- тель, одним входом подключенный к. входу измеряемого сигнала, а вторым входом - к управляемому синтезатору опорной частоты, включающему управляемый делитель частоты, первый вход которого подключен к генератору высокой частоты, при этом выход смесителя подключен к низкочастотному циф. ровому измерителю частоты со счетчиком на выходе.Обеспечивая необходимую точность измерения, этот измеритель имеет излишнюю сложность устройства., так как необходимо вычислительное устрой. ство для обработки результатов измерений, и, следовательно, пониженную надежность.Цель изобретения - повышение надежности. На чертеже изображена функциональная схема цифрового измерителя частоты. В состав измерителя входят последовательно соединенные смеситель 1,первым входом подключенный к входнойшине (Г ), цифровой измеритель 2 низкой частоты, индикатор 3. К второмувходу смесителя 1 подключен выходуправляемого синтезатора 4 опорнойчастоты, состоящий из последовательно соединенных опорного генератора 5,фазового детектора 6, управляемогогенератора 7 высокой частоты и управляемого делителя 8 частоты, выход которого подключен к второму входу фазового детектора б, при этом выход генератора 7 является выходомсинтезатора 4.К входной шине (Г ) устройства под ключен цифровой частотомер 9, подключенный к старшим разрядам .индикатора 3 и к входу управления кодом управляемого делителя 8 частоты управляемого синтезатора опорной частоты. Сущность изобретения состоит в грубом измерении частоты при помощи цифрового частотомера 9, формировании на основе этого измерения округленного значения опорной частоты в,синтезаторе 4, выделении на выходесмесителя 1 низкой раэностной частотыи измерении ее при помощи цифровогоизмерителя 2 низкой частоты, с последующим формированием результата измерения как суммы кодов цифровогочастотомера 9 и цифрового измерителя 2низкой частоты.Принцип действия цифрового измерителя частоты заключается в сле-,дующем,В исходном положении измеритель 2и частотомер 9 установлены в нулевое с.остояние (цепи установки счетчиков не показаны), После этого вцифровом частотомере 9 производитсягрубое измерение частоты Й , В завиХсимости от выбора длительности измерительного интервала цифровой частотомер определяет значение измеряемойчастоты Г с точностью до единицызнака определенного разряда. Так, придлительности измерительного интервала 1 с частотомер измеряет с точностью до 1 Гц. Допустим, что длительность изм мерительного интервала равна 0,1 с и измеряется частота 1234567,89 Гц, В этом случае цифровой частото- с46017 Г = 1234560 Гц. 10 Составитель В,НовоселовТехред О.Сопко Корректор С,Шекмар Редактор Н.Яцола Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Заказ 3995/38 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 3 12 мер 9 вырабатывает код 123456, который может быть изменен засчет погрешности дискретности на1. Для того, чтобы исключить за+1вышенные показатели, момент начала формирования измерительного интервала должен быть привязан к моменту спада одного из импульсов измеряемой последовательности Гк; Код числа 123456 поступает на старшие разряды индикатора 3 и на входы управления управляемого делителя 8 частоты, где преобразуется в коэффициент деления этого делителя и нанинает участвовать в фазовой автоподстройке частоты., В этой системе на фазовый детектор 6 поступают сигналы двух частот: опорной частоты Ео с генератора 5 и йв в . К/Е с управляемого делителя 8 частоты, Частота Г, выбирается равной 10" Гц, где и - целое положительное число, такое, чтобы Й, была равна максимальной абсолютной величине погрешности дискретности цифрового частотомера. Максимальная погрешность дискретности при длительности измерительного интервала, равной О, 1 с, равна 10 Гц, следовательно й,=10 Гц, Такие значения высокостабильных частот имеются обычно в системе единоговремени, работающие, как правило, с устройствами, измеряюшими допплеровские сдвиги частот.За счет системы фазовой АПЧ частота Е на выходе управляемого делите,ля 8 частоты становится равнойГ а это приводит к тому, что частота Г на выходе высокочастотного генератора 7 оказывается равной5оо 1 оили для фцифрового примера После установления частоты колебаний управляемого генератора 7высокой частоты это колебание округленной опорной частоты Г подает ся на смеситель 1, где сравниваетсяс частотой Е . Разностная частота Рс выхода смесителя 1 поступает нанизкочастотный измеритель 2 частоты,где и измеряется. В числовом приме ре Р = Е - Г = 7,89 Гц. Результат измерения этой частоты Упоступает в младшие разряды индикатора, в результате чего индикаторпоказывает все значение измеряемой 25 частоты, а именно 1234567,89 1В известном устройстве кодыизмерений представляют собой коды периодов, которые необходимо преобраэо вать в частоту в вычислительном устройстве. Предлагаемый цифровой измеритель частоты вырабатывает результатнепосредственно в единицах частоты ив вычислительных уствойствах не нуждается.