Двухконтактный мультиметр

(45) Дата опубликования описания 22.11.76 Гооудвротввнный номнтвт Соввтв Мнннотров СССР по долом нзоорвтоннй н отнрытнй(72) Авторы изобретения Челябинский псудитехнический институт(54) ДБУХТАКТНЫ 11 МУЛЬТИМЕ Изобретение относится к измерительной:и вычислительной технике и может бытьиспользовано для построения цифровогокомбинированного инфранизкочастотногоприбора, измеряющего частотуу фазу, отношение частот и относительное отклонениечастоты от номинального значения,Известен быстроде йствуюши й . цифровойчастотомер низких и инфранизких частот,Известный частсугомер содержит числовой регистр, делитель частоты, суммирующий счетчик, конъюнкторы ддя переноса иблокировки 11. Однако известный частотомер имеет ограниченные функциональныевозможности.Известен также частотомер, содержащийуправляющий блок, генератор опорной частоты, счетчик, конъюнкторы для блокировкии конъюнкторы для переноса входы которыхсоединены с выходами чйспового регистра,и делителя частоты 21,Однако этот частотомер имеет сложную,конструкциюГтепью инобретения явпяется упрощениеупьтиметра. Ппи этого иупьтиметр савижгн электронным ключом, числовой рагнст ,и делитель выполнены с переменной струк турой, а счетчик - реверсивным с перемен. ной емкостью, причем выход управляющего р, блока подключен к входу электронного клкрча, а второй, третий и четвертый выходык входам блокирующих жонъюнкторова выход первого из которых соединен с входом делителя частотывторого - с входом число О вого регистра, третьего - с вторым входомэлектронного ключа, третий вход которогО подключен к выходам переносяшкх,конъюнкторов, четвертый - к выходу реверсивного счетчика, второй выход которого соединен д,с вторым входом первого блокируюнуегоконъюнктора, а входы - с выходамиэлектронного ключа, при этом выход генератора колебаний опорной частоты подключен к вто,рьь. входам второго и третьего блокярую шихконъюнкторови к третьему входу первого блокирующего конъюнктора.На чертеже приведена структурная элек трическая сЛема мультиметра,Двухтактный мультиметр содержит утт- М равдяюший блок 1, генератор колебаний опту.йай частотй 2 блокирующие конъюнкторы 3-5,числовой регистр 6, переносящие конъюнкторы 7, делитель частоты 8, электронный ключ 9, реверсивный счетчик 10.Мультиметр работает следукицим обра( ЗО МеВ исходном состоянии конъюнкторы 3-5 и конъюнкторы 7 закрыты, в регистр 6 и делитель 8 введены нули," Злектронный ключ 9 перед измерением частоты, отноше- пия частот и сдвига фаз соединяет шину, предназначенную для сложения (нижнюю) счетчика 10 с выходом конъюнктора, 4. Перед измерением относительного отклонения частоты от номинального значения ключ 9 15 соединяет с конъюнктором 4 шину для вы- читаиии (керчиею), а а счетчик 10 аееди ся число, пропорциональное номинальному периоду.Перед измерением отношения частот и2 О сдвига фаз триггеры счетчика 10 находят-ся в пулевом состоянии, а перед измерени-, м частоты в счетчик 10 вводится число, кратное 10.Перед измерением в счетчик 10 записы- И вается число ИО, кратное 10, Исследуемый сигнал поступает на верхний вход блока 1. Потенпиал с блока 1 отпирает конъюнктор 3 в течение одного периода Т входного сигнала. В числовой регистр 6 при этом ЗОчае;1запишется число й= ТД, где о - частота геиератора колебаний опорной частоты.Коиъюнкторы 4 и 5 в первом такте так- те записи числа М,) остаются закрытыл 1 и,При закрывании конъюнктора 3 блок 1 открывает коньюнктор 5. Импульсы й с генератора 2 через конъюнктор 5 вводятся в делитель частоты 8, Импульсы перехода триггеров последнего из нулевого состояния 40в едиии 1 пое опрашиваюткоиъюнкторы 7 и проходят иа шину для вычитания счетчика 10, при переполнении которого конъюпктор, 5 закрывается и процесс вычисления прекращается, 45В режиме измерения частоты справедливо соотношение Н 5 Йъ МО = Во, ГдеИо - емкость регистра 6 и делителя 8. 6По окончании первого такта в счетчике 16 будет записано число ИЬо, а в счетчике 10 число Й = Т оВо втором такте конъюнкторы 3 и 4 закрыты, а конъюнктор 5 открыт сигналом с блока 1. Импульсы Йв с генератора 2 через конъюнктор 5 вводятся в делитель 8 до тех пор, пока импульсы Й с конъюнкторов 7 не переполнят счетчик 10 и закроют коньюнктор й.В режиме измерения отношения частот справедливо соотношение ЙБЙЗ Йо =М, из которого следует, что И ф Йрй з" = оЬ 1 к,При измерениях относительного отклонения частоты от номинального значения в исходном состоянии в счетчик 10 вводится число Й 10 =Т о, пропорциональное номинальному периоду. Ключ 9 в исходном состоянии соединяет шину для вычитания с выходом конъюнктора 4. Исследуемый сигнал поступает на верхний вход блока 1. Потенциал, поступивший с блока 1, отпирает конъюнкторы 3 и 4 в течение одного периода 1 входного сигнала, В числовой регистр 6 и счетчик 10 при этом записывается соответственно число Й -" М = Ч ЙКонъюпктор 5 в первом такте остаетсязакрытым.По окончании периода Т конъюнкторы 3 и 4 закрываются, а конъюнктор 5 открывается. Импульсы М с генератора. 2 поступают на делитель частоты 8.Импульсы Йу проходят на шину для вы читания счетчика 10. При переполнении счетчика 10 конъюнктор 5 закрывается и процесс вычисления прекращается.При работе мультиметра во втором такте ,справедливо соотношение Ия Й Йв ф И 10 "Й ч из которого следует, что 1Число Й, записанное в делитель 8,пропорционально относительному отклонениючастоты от номинального значения.Из последнего соотношения следует,.что 5 О-1ЙМд й 1 О й =К. Поэтому число. Н, записанное в делитель 8 во втором такте,пропорционально измеряемой частоте,При измерении отношения частот в исходиом состоянии в счетчике 10 установлен55нуль, Первый сигнал, поступающий на верх-ний вход блока 3 открывает конъюнктор 3на время своего периода Т . Второй сигнал, поступающий на нижний вход блока 1,аналогично воздействует па коньюнктор 4, 1 60 При М = йКо устройство работает следующил образом,В момент времени, когда И Й 1 О, сигналом со счетчика 10 ключ 9 из верхнего положения переводится в нижнее, т,е. соеди няет выход коньюнктора 4 с шиной для сложения счетчика 10. По окончании периода в счетчике 10 окажется записанным число М - М 1. Поэтому при работе стройства во втором такте спра ведливо соотношение /Ч Й "(о1(1 З - й 1 и,-из которого следует, чтоТт.е. относительное отклонение оказывается; отрицательным.При измерениях сдвига фаз в исходномсостоипии в счетчик 10 введен нуль, В этомрежиме исследуемые сИ палы подаются наоба входа блока 1, С приходном на верхнийвход блока 1 первого сигнала на конъюнкторы 3 и 4 выдается отпирающий потенциал.В счетчик 6 записывается эквивалент периода МъТ ц, а в счетчик 10-эквивалент временного сдвига Йц1 о,где , - временной сдвиг фаз.( приходом второго сигнала на нижнийвход блока 1 конъюнктор 4 запирается,прекращая последовательность ИфПо окончании периода с блока 1 выдается отпирающий потенциал на конъюнктор изапирающий на конъюнктор 3, Импульсы сгенератора 2 через конъюнктор 5 поступают на вход делителя частоты 8. На открытых конъюнкторах 7 возникают единичныеперепады, которые, поступая на вход счетчика,10, уменьшают записанный в нем кодЙвременного сдвига, После переполн(ния счетчика 10 с его выхода подается запирающий потенциал на конъюнктор 5 ав делителе частоты 8 будет записано число5 (1 "(1 й (Оформула изобретенияДвухтактный мультиметр, содержащийправлиюший блок, генератор колебаний опор( 5896Ф 6;торых соединены с выходами числового регистра и делителя частоты, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощенияон снабжен электронным ключом, числовойрегистр и делитель выполнены с переменнойструктурой, а 1 сче 1 чик -, реверсивным с пе,ременной емкостью, причем выход управляющего блока подключен к входу электронно10о ключа, а второй, третий и четвертый вы-,юды - к входам блокирующих конъюнкто,ров, выход первого из которых соединен с,входом делителя частоты, второго - с входом16числового регистра, третьего - с вторымвходом электронного ключа, третий вход которого подключен к выходам переносвцихконъюнкторов, четвертый - к выходу реверривйого счетчика, второй выход которого соединен с вторым входом первого блокирующего конъюнктора, а входы - с выходами,электронного ключа, при этом выход генератора колебаний опорной частоты подключен к, вторым входам второго и третьего блок яру(ошихконъюнкторов и к третьему входу перви облокирующего конъюнктора,Источники информации, 1 цэинять 1 е ьо внимание пои экспертизе:301. Клисторин И, ф, и Щербаненко 1. МБыстродействующий цифровой частотомер ци,1ких и инфранизких частот, "Автометрия",