Способ измерения отклонений частоты

лио ка; Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.е Н 02 1 3/ОЬ 6 01 В 23/1 Гасударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель 54) СПОСОБ ИЗМЕ ЛОНЕНИИ ЧАСТ требуемьг,йсгвия на двости и бысобы измер том то класса: с Од еоду,ния при эталон 2 1 измере висимос емых ча(43) Опубликовано 25,09 Изобретение относится к области техники, где в качестве регулируемой величиныиспользуется частота с достаточно низкимноминальным значением, например энергетических агрегатов, электростанций и энергосистем,Известны аналогичные способы измерений отклонений частоты от уставки, по которым в зависимости точности получаемыхрезультатов измерений от точности и температурной стабильности элементов, на которых строятся измерители, как правилопогрешпость составляет 0,1 - 1%,Известны также цифровые способы измерений отклонений частоты от уставки,которые принципиально могут обеспечитьлюбую заданную точность, но практическоеприменение которых связано с определенными трудностями, зависящими от условийэксплуатации, предъявляющей повышенныетребования к точности, быстродействию ипростоте реализации,Поэтому все цифровые способьний частоты подразделяются в за ти т номинального значения изме ния частоты путем счета ее импульсов втечение заданного времени и способы измерения частоты по периоду путем счета импульсов эталонной частоты в течение перида измеряемой частоты,Наиболее целесообразно измерение промышленной частоты производить по периПри цифровых способах измерений отклонений частоты существенным является тотфакт, что часто результат измерения необходимо использовать в качестве входнойвеличины аналогового регулятора, что требует цифроаналоговых преобразователей полученного результата,В качестве прототипа изобретеинят способ измерения отклонения частоты,заключающийся в формировании временногоО интервала измерения, генерированияной частоты с кварцевой стабильностью,формировании эталонного интервала установки путем подсчета импульсов эталоннойчастоты и выявлении временной разности5 между концом временного интервала изменой при измерении пренебрегают как ошибкой квантования / ) В таком способе погрешность квантования учитывают в общем результате измерения, поэтому критичность к быстродействию используемых элементов здесь исключена, Погрешность квантования и основную величину отклонения частоты ог усгавки выявляют одинаково в виде импульсов определенной длительности и одинаковым образом преобразуют в выходную аналоговую величину.Таким образом, способ обеспечивает исключение критичности к быстродействию используемых элементов для получения желаемой точности по сравнению с известными цифрами, При этом в процессе преобразования выявленного рассогласования в аналоговую величину в связи с цикличностью выявлений отклонений частоты от уставки, определяемой измеряемой частотой обеспечивается линеаризация выходной характеристики, т. е, возможно формирование аналогового сигнала, пропорционального Д , а не1а 1=т -т =ьх о х е Ех о и =о ь 1 1 =О ь 1Внх о х о хо путем выделения постоянной составляющей ЭЬ выявленных импульсов рассогласования, Выигрыш в точности измерения по сравнениюс аналоговым и цифровым способами приравном быстродеисгвии используемых элементов),составляет: где 3" - погрешность предлагаемого споМ соба измерения;д - погрешность аналогового способа преобразования, %,Поскольку формирование аналогового выходного сигнала не связано с поразрядным69 цифроаналоговым преобразованием, данныйспособ не накладывает ограничения на диапазон изменения измеряемых частот,Способ измерения отклонений частотыот заданной уставки, заключающийся в формировании временного интервала измерения, 60 генерировании эталонной частоты с кварцерения и концом эталонного времени интервала уставки.Описанный способ характеризуется наличием зависимости точности измерения огоочастоты эталонного генератора, что предъяв- к 6т оляег повышенные требования к быстродейст 5 эт хвию элементов, нелинейностью выходнойхарактеристики в связи с получением аналогового сигнала, пропорционального;1=т - т =ь 1а также зах эт хх этвисимостью диапазона измерения от разФрядносги цифро-аналогового преобразовагеляеПель изобретения - повышение гчносгиизмерения отклонений частоты,По предложенному способу измеренияотклонений частоты ог заданной уставкивыявляют временную разность между началом отсчета временного интервала измерения и началом эталонного временного интервала уставки, формируют напряжение постоянного гока, пропорциональное суммарному значению выявленных временных интервалов разности между началами отсчетавременных интервалов измерения и эталонных временных интервалов уставки, атакже между концами временных интервалов измерения и эталонных временных интервалов уставки с учетом частоты ихследования, 30Измеряемую частоту представляют одним или несколькими периодами или полупериодами, которые используют для сравнения с эталонным временным интерваломТэтй)ххгде П - число измеряемых периодов может быть равно 0,5) 1, 2, 3 и т.д.;- измеряемая частота.хЭталонный временной интервал Тэт фор- ) п и 3 фамируют путем деления частоты эталонного 100генератора, стабилизированного кварцем, сх этпомощью дискретных элементов, например,счетчика МЭТэтгде Тэ - эталонный временной интервал;й - емкость счетчика;- частота эталонного генератора,Прй сравнении измеряемого временногоинтервала Т и эталонного временного интервала уставки Т эт учитывают текущее рассогласование, выявляемое в видевременных разностей между концами ТхиТЭт,агакжеимеждуначаламиТх и 55 формула изобретенияТэт, причем появление разности между началами обусловлено дискретным характеромформирования Тэт, а величина ее определяется частотой эталонного генератора (надо заметить, что в прототипе этой величи529521 Составитель К. фотинаРедактор Е. Кравцова Техред М икови" Корректор Д. Мельниченко Заказ 5341/92 Тираж 882 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 вой стабильностью, формировании эталонного временного интервала уставки путемподсчета импульсов эталонной частоты ивыявлении временной разности между концом временного интервала измерения и концом эталонного временного интервала уставки, отличающийся тем,что, с цепью повышения точности, выявляют временную разность между началомотсчета временного интервала измерения и началом отсчета эталонного временногоинтервала уставки, формируют напряжениепостоянного тока, пропорциональное суммарному значению выявленных временныхразностей между началами отсчета временных интервалов измерения и эталонныхвременных интервалов уставки, а также между концами временных интервалов измеренияи эталонных временных интервалов уставки,с учетом частоты их следования.