Цифровой частотомер мгновенных значений

(5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) ЦИФРОВО НЫХ ЗНАЧЕН (57) Изобретен скомурегулиро зовано в пр , станков. Цельдйапазона из введением в и рого вычитающ(21) 481844 (22) 14.03,9 (46) 23.12.9 (71) Рязан ское бюро (72) В;И,Па ко, кл, 0,01 В 23/10, 1982 (протоЙе относится к автоматичеанию и может быть испольводах металлорежущих зобретения - . расширение ерения, Цель достигается ивод регистра сдвига и втого счетчика, 1 ил. ИЗОбрЕтЕНИЕ ОтНОСИтСя К ИЗМЕрИтЕЛЬ- СОЕДИНЕН С уСтаНОВцОлЧ)ТЫМ-МОдбМт ВЫЧИтаЮ- ной технике и предназначенодля контрголя, - . щего счетчика, счетный вход которого соерегистрации и измерения частоты, когдадинен с выходом преобразователя код - предьявлены высокие требования к быстро- частоты, выполненного в виде последовадействию при широком рабочем диапазоне тепьно соединенных эталонногогенератора частотомера в системах регулированиячас- . импульсов и двух управляемых делителей тоты, .. " " - : частоты, информационные входы которыхИзвестенпреобразовательчастотысле- соединены соответственно с разрядными дованияимпульсоввкод,содержащийсчет- . выходамивычитающегосчетчика,информа чики, формирователь, последовательно цйогнный вход старшего разряда каждого соединенные генератор образцовой часто- управляемогоделителячастоты преобразо- ф) ты и ключ элементов совпадения, потенци- вателякод - частота соединен с источником альные входы которых подключены к логической единицы. Существенным недо- разрядам первого счетчика, импульсные - к стаТком известного частотомера является разрядам второго и третьего счетчиков и : узкий диапазон измерения.последовательно соединенные блок управ-Цель изобретения - расширение диапаления, второй ключ, элемент ИЛИ; триггер, зойа измерения,третий ключ и элемент задержки, выход ко" Поставленная цель достигается твм, что ) торого соединен со вторым входом элемен- известный циФровой частотомер мгновен- ъ та ИЛИ., а вход три гера подключен к выходу ных значений, содержащий формирователь второй группы элементов совпадения, Этот входных импульсов, подключенный входом преобразователь имеет узкий диапазон иэ- к входу цифрового частотомера мгновенных мерения. значений, а выходом - к входам сброса перИзвестен также цифровой частотомер . ваго и второго управляемых делителей часмгновенных значений, содержащий форми- тоты и установочному входу первого рователь входного сигнала, выход которого вычитающего счетчика, эталонный генерафь (Я10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тор, соединенный выходом с тактовым входом первого /правляющего делителя частоты, подключенного прямым выходом к тактовому входу второго управляемого делителя частоты, прямой выход которого соединен со счетным входом первого вычитающего счетчика, снабжен регистром сдвига и вторым вычитающим счетчиком, соединенным установочным входом с выходом формирователя входных импульсов, счетным входом - с йрямым вйходом первого управляемого делителя частоты, а выходом переноса - с последовательным входом регистра сдвига, вход параллельной загрузки которого подключен к выходу формирователя .входных импульсов, а выход - к информационным входам первого и второго управляемых делителей цастоты, выход первого вычитающего счетчика является выходом цифрового частотомера мгновенных зйачений,На чертеже представлена структурная схема частотомераЦифровой частотомер мгновенных значений содержит формирователь Гвходных импульсов, регистр 2 сдвига; управляемые делители 3 и 4 частоть 1, вычитаощйе сцетчики 5 и 6, эталонный генератор 7, Блоки 3, 4, 7 образуют преобразователь 8 код - частота. Измеряемая частота 1 вх подается на вход формирователя 1 входных импульсов, выход которого подключен к установочным входам Я 1 регистра 2 сдвига, входам Я сброса управляемых делителей 3 и 4 частоты, установочным входам ЗЙ вычитающих счетчиков 5 и 6.Выход ОР регистра 2 сдвига соединен с информационными входами Р, управляемых делителей 3 и 4 частоть 1. Тактовый вход С уйравляемого делителя 3 частоты подклюцен к выходу эталонного генератора 7, Прямой выход 0 делителя 3 частоты в свою оЧередь соединен с тактовым входом С управляемого делителя 4 частоты и счетным входом - 1 вычитающего счетчика 6, выходО переноса которого заведен на последовательный вход С регистра сдвига, Прямой выход С управляемого делителя 4 частоты подключен к счетному входувычитающего счетчика 5. Коды мгновенных значений частоты 1 нх формируются на выходе вычитающего счетчика 5,Работает цифровой частотомер мгновенных значений следующим образом.По началукаждого периода частоты Гвх формирователь 1 вь 1 дает короткий импульс на установочные входь ЯВ регистра 2 сдвига. входы сброса 5 управляемых делителей 3 и 4 частоты, установочные входы ЯЯ вычитающих счетчиков 3 и 4 частоты, установоцные входы ЯЯ вычитающих счетчиков 5 и б, в результате чего во все разряды счетчиков 5 и 6 запишутся единицы, управляемые делители 3 и 4 частоты сбросятся в нулевое состояние, а в старший разряд регистра 2 сдвига запишется единица. С выхода регистра 2 сдвига записанная единица подается в нулевой разряд информационного входа Рп управляемого делителя 3 частоты и в первый разряд информационного входа Рп делителя 4 частоты, При таком сочетании входных сигналов на информационных входах управляемых делителей 3 и 4 частота с эталонного генератора 7 проходит через делитель 3 частоты без деления, а на делителе 4 - делится на два,В вычитающие счетчики 5 и 6 были записаны единицы и по мере поступления импульсов на тактовые входы С их содержимое начнет уменьшаться, Первым обнулится вычитающий счетчик 6, В момент обнуления счетчика 6 сигнал с его выхода0 переноса произведет по последовательному входу С 1 сдвиг единицы в следующий разряд регистра 2 сдвига, при этом содержимое вычитающего счетчика 5 уменьшится в 2 раза,После обнуления, вычитающего счетчика следующий импульс по счетному входу - 1 вновь переведет его в единичное состояние и описанный цикл повторится, но период времени появления сигнала с выхода0 переноса счетчика 6 возрастает в два раза; т.к, частота на выходе С управляемого делителя 3 частоты со сдвигом единицы уменьшилась в два раза, Циклы сдвигов единицы в регистре 2 сдвига будут повторяться до тех пор, пока не придет следующий импульс с формирователя 1. При этом на выходе ОР вычитающего счетчика 5 сформируется код М измеряемой частоты согласно выражению; ц = Ипах Г 1 Т 1 - Г 2 Т 2 -- ГптпВ этом вы 1 аженииКпх = 2 - 1 (2)оРп - (3)22 пТп= т 2", 4)где п = О, 1, 2, , 1 - коэффициенты деленияуправляемых делителей частоты,с - число разрядов регистра 2 сдвига,Рп - цастота на выходе делителя 4 частоты при различных коэффициентах деления;Го - частота эталонного генератора;т - период следования импульсов эталонного генератора;1 п - интервал времени между сигналомна выходе Б О переноса счетчика 6 и следу1783451 вид Составитель В,Пар Техред М.Моргента Редактор Т,Шагова Корректор М,Максимиш Тираж Подписноерственного Комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 каз 453ВНИИПИ оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101/ ющим импульсом на выходе формирова геля1,С учетом (7), (3). (4) выражение (1) имеет 1+1 о 1 о1( 5И=2 -1 -- Г -- 1 п2 п 2 пАналогичным ооразом получается выражение для периодч измеряемой частоты:Т = Р"+1 - 1)тгп+ т.10п=оС учетом того, что при и = , сп = = 0 2 1 и выражение для рабочегоК+1диапазона 0 частотомера имеет вид;Трах 22 к15тТаким образом, использование в известном цифровом частотомере мгновенных значений регистра сдвига и дополнительного.счетчика позволяет в значительной мере 20 расширить его рабочий диапазон,формула изобретенияЦифровой частотомер мгновенных значений, содержащий формирователь вход ных импульсов, подключенный входом к входу цифрового частотомера мгновенных значений, а выходом - к входам сброса первого и второго управляемых делителей частаты и установочному входу первого вычитающего счетчика, эталонный генератор, соединенный выходом с тактовым входом первого управляемого делителя частоты, подключенного прямым выходом к тактовому входу второго управляемого делителя частоты, прямой выход которого соединен со счетным входом первого вычитающего счетчика, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, введены регистр сдвига и второй вь 1 читающий счетчик, соЕдиненный установочным входом с выходом формирователя входных импульсов, счетным входом - с прямым выходом первого управляемого делителя частотй, а выходом переноса - с последовательным входом регистра сдвига, вход. параллельной загрузки которого подключен к выходу формирователя входных импульсов, а вйход- к информационным входам первого и второго управляемых делителейчастоты, выход первого вычитающего счетчика является выходом цифрового частотомера мгновенных значений,