Автоматический частотомер

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) и 594 С 01 К 23 1 ПИСАНИ БРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСНОМ 0 ф 4 Бе 8) ельство ССС23/14, 1976 ьство СССР 23/14, 1973(57) Изобретение относится к иэмери"тельной технике. Целью изобретенияявляется повышение точности измерений. В устройство, содержащее счетчик 17, генераторы 1,5 перестраиваемой частоты, смесители 3,7, фильтры 4,8 нижних частот, умножители2,6 частоты, измеритель 15 номерагармоник, для достижения цели ввеСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(56) Авторское свиде1 Ф 581441, кл. С. 01 КАвторское свидетелМ 486280, кл. К 01 К дены генератор 9 пилообразного напряжения, анализатор 10 захвата частоты, дополнительный смеситель 11, дополнительный фильтр 12 нижних частот,усилитель 13 постоянного тока, пропорционально-интегрирующий фильтр14, формирователь 16 временного окна, цифровой индикатор 18, новыефункциональные связи. Численное значение измеряемой частоты Г формируется счетчиком 17, который подсчитывает число импульсов в сигнале первого генератора 1 перестраиваемойчастоты за время Т, равное шириневременного окна. Полученное числоотображается индикатором 18 и равночастоте захваченной гармоники сигна-ла генератора 1 перестраиваемой частоты, т.е. измеряемой частоте Г.1267276 2счетчика 17, выход которого соединенс входом цифрового индикатора 18, приэтом входом устройства являются соединенные между собой вторые входы5 смесителей 3 и 7.Устройство работает следующим образом. Изобретение относится к измерительной технике.Цель изобретения - повышение точности измерений.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит первый генератор 1 перестраиваемой частоты, первый умножитель 2 частоты, первый смеситель 3, первый фильтр 4 нижних частот, второй генератор 5 перестраи, ваемой частоты, второй умножитель 6 частоты, второй смеситель 7, второй фильтр 8 нижних частот, генератор 9 пилообразного напряжения, анализатор 10 захвата частоты, дополнительный смеситель 11, дополнительный Фильтр 12 нижних частот, усилитель 13, постоянного тока, пропорционально- интегрирующий фильтр 14, измеритель 15 номера гармоник, формирователь 16 временного окна, счетчик 17 и цифровой индикатор 18.Выход генератора 1 перестраиваемой частоты соединен со счетным входом счетчика 17, первым входом дополнительного смесителя 11 и входомумножителя 2 частоты, выход которогосоединен с первым входом смесителя3, выход которого соединен с входомфильтра 4 нижних частот, а через последовательно соединенные усилитель13 постоянного тока и пропорционально-интегрирующий фильтр 14 - с первымвходом первого генератора 1 перестраиваемой частоты, второй вход которогосоединен с выходом генератора 9 пилообразного напряжения и входом генератора 5 лерестраиваемой частоты выход которого соединен. с вторым входомдополнительного смесителя 11 и входомумножителя б частоты, выход которогосоединен с первым входом смесителя7, выход которого через фильтр 8 нижних частот соединен с первым входомизмерителя 15 номера гармоник и первым входом анализатора 10 захватачастоты, второй вход которого соединен с выходом фильтра 4 нижних частота выход анализатора 10 захвата частоты соединен с входом генератора 9нилообраэного напряжения. Выход дополнительного смесителя 11 через дополнительный фильтр 12 нижних частотсоединен с вторым входом измерителя15 "номера гармоник, выход которогочерез формирователь 16 временного окна соединен с разрешающим входом Исследуемый сигнал частоты Г подается на вход частотомера, в которомон сравнивается с частотой гармоникипР генератора 1 перестраиваемой частоты, полученной умножением в умножителе 2 частоты, частоты Р первогогенератора 1, свиппированного по частоте с помощью генератора 9 пилообразного напряжения. При этом на выходе умножителя 2 частоты образуетсясетка частот пР(1 спсИ) с шагом Р, 20 первого генератора 1 перестраиваемойчастоты. Для сравнения частот сигналы с частотами Йи пР,подаются навходы смесителя 3, который в случаеравенства частот функционирует, какфазовый детектор с синусоидальнойФаэовой характеристикой, На его выходе Формируется сигнал ошибки, несущий информацию о величине отклоненияфазы и частоты сигнала пР, от фазы ЗО и частоты Е. Этот сигнал ошибки после усиления усилителем 13 постоянного тока и прохождения через пропорционально-интегрирующий фильтр14 осуществляет подстройку первого 35 генератора 1 перестраиваемой частоты под частоту 2. В результатечастота первого генератора 1 синхронизируется по фазе исследуемоговходного сигнала. Момент синхрони О зации фиксируется анализатором 10захвата частоты, по сигналу которого происходит остановка измененияпилообразного, сигнала на выходе ге-.нератора 9, Сигнал выхода первого 45 генератора 1 гармоника пР, которогозахвачена измеряемой частотой Г,поступает на счетный вход счетчика17, показания которого устанавливаются. автоматически в зависимости 50 от номера и захваченной гармоникиНомер гармоники определяется автоматически генератором 5 перестраиваемой частоты с наклоном характеристики перестройки, аналогичным 55 наклону характеристики перестройкигенератора 1. Поэтому частота генератора 5 отличаемся от частотыгенератора 1 эа период пилообразного3 1267276 сигнала генератора 9 пилообразного напряжения на величину Г=/Г, - Р,/,Сигналы с генераторов 1 и 5 поступают на входы дополнительногосмесителя 11, иэ выходного сигналакоторого с помощью дополнительного фильтра 12 нижних частот выделяется сигнал разностной частоты Р=/Р,-Р/ Одновременно из сигнала второго генератора 5 перестраиваемой частоты, частота которого умножена на умножителе 6 частоты, и входного сигналай с помощью смесителя 7 и фильтра8 формируется сигнал разностной частоты, которая в режиме захвата частоты Г, . первого генератора 1 перестраиваемой частоты частотой Е равна: Й=/Й-пР /=/пР -пГ /=и/Р,-Р /=пГ 25 30 35 40 формула изобретения Автдматический частотомер, содержащий счетчик, выход первого генератора перестраиваемой частоты соединен через первый умножитель частоты с первым входом первого смесителя, выход раиваемой частоты и выходом генератора пилообразного напряжения, входкоторого соединен с выходом анализатора захвата частоты.45 Составитель Е. СоловьевРедактор Л. Пчелинская Техред Л.0 лейник Корректор Л. Пилипенко Заказ 5766/40 Тираж 728 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Этот сигнал подается на один вход измерителя 15 номера гармоник, на другой вход которого поступает сигнал разностной частоты Р. В результате на выходе измерителя 15 номера гармоник образуется сигнал п=И/Р номера захваченной гармоники. Этот сигнал используется для управления шириной окна в формирователе 16, Численное значение измеряемой частотыформируется счетчиком 17, который подсчитывает число импульсов в сигнале первого генератора 1 за время Т, равное ширине временного окна. В начале каждого из интервалов Т счетчик 17 запускается,а в конце сбрасывается и запускается снова. Полученное число отображается индикатором 18 и равно частоте захваченной гармоники сигнала генератора 1, т.е, измеряемой частоте й=пГ, . 5 1 О 15 20 которого соединен с входом первогофильтра нижних частот, выход второгогенератора перестраиваемой частотысоединен через второй умножитель частоты с первым входом второго смесителя выход которого через второйфильтр нижних частот соединен с первым входом измерителя номера гармоник, вторые входы первого и второгосмесителя являются входом устройства,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности, в неевведены генератор пилообразного напряжения, анализатор захвата частоты,формирователь временного окна, усилитель постоянного тока, пропорционально-интегрирующий фильтр, дополнительный смеситель, дополнительныйфильтр нижних частот и цифровой индикатор, вход которого соединенс вы"ходом счетчика, счетный вход которого фсоединен с выходом первого генератора перестраиваемой частоты и первымвходом дополнительного смесителя,второй вход которого соединен с выходом второго генератора перестраиваемой частоты, а выход дополнительногосмесителя через дополнительный фильтрнижних частот соединен с вторым входом измерителя номера гармоник, выход которого через Формирователь вре"менного окна соединен с разрешающимвходом счетчика, выход второго фильтра нижних частот соединен с первымвходом анализатора захвата, второйвход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, выходпервого смесителя через последовательно соединенные усилитель постоянноготока и пропорционально-интегрирующийфильтр соединен с первым входом первого генератора перестраиваемой частоты, второй вход которого соединенс входом второго генератора перест