Цифровой измеритель частоты пульса

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(61)Дополнительное к авт, с 136933 2 2) Заявлено 19.05.75 (2 присоединением заявки 1 Я 23 00 осударственныи кометеСовета Министров СССРпо делам изооретеннйн открытий, Губарев, Н. П, Голубинский и Е. Н. Ковалев 1) Заявитель ТОТЫ ПУЛЬ 54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕ Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в медицине в кардио- диагностической аппаратуре, в частности для контроля за сердечной деятельностью человека.Известен измеритель частоты пульса, содержащий преобразователь, реализующий обратную функцию, преобразователь напряжение - время и счетчик импульсов с цифровой индикацией 1 .Этот измеритель обладает недостаточной точностью изм ерения.Известен также цифровой измеритель частоты пульса, содержащий времязадающую цепь, состоящую из резистора и зарядного конденсатора, диоды, запоминающий конденсатор, подключенньй ко вхо - ду формирователя на полевом транзисторе, выход которого через преобразователь напряжение-время связан со входом счетчика, а также управляемый вентиль, управляющий электрод которого соединен с источником запускающих импульсов и вторым входом преобразователя напряжение - время 21 .Однако этот цифровой измеритель частоты пульса также обладает недостаточной точностью измерения.Цель изобретения - повышение точности измеЭто достигается тем, что цифровои измерительчастоты пульса снабжен дополнительным диодом и,по крайней мере, двумя ЙС - цепями, соединенными через диоды с анодом управляемого вентиля,а зарядный конденсатор включен параллельно электроду анод - катод управляемого вентиля и черездополнительньй диод - параллельно входу формирователя на полевом транзисторе.Йа фиг. 1 дана структурная электрическая схе 10 ма предлагаемого цифрового измерителя частотыпульса; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие его работу,Цифровой измеритель частоты пульса содержитвремязадающую цепь состоящую из послецова 15 тельно соединенных резистора 1 и зарядного конденсатора 2, преобразователь напряжение в вре 3,счетчик 4, две ВС - цепи, состоящиеизконденсатора 5,6 и резистора 7, 8 соответственно и соединенныечерез соответствующие диоды 9 и 10 с анодом20 управляемого вентиля 11, параллельно электродуанод - катод которого включен зарядньй конденсатор 2, который в свою очередь через дополнительньй диод 12 подключен параллельно форм иро"вателю, вьптолненному на полевом транзисторе 13.И Ко входу формироытеля, выполненного на аоле532823 вом транзисторе 13 подключен запоминающий конденсатор 14.Работа данного измерителя заключается в следующем,В исходном состоянии управляемый вентиль 11закрыт, в результате чего зарядный конденсатоо 2,конденсаторы 5 и 6 и запоминающий конденсатор 14 заряжены до напряжения, определяемогосоотношением сопротивлений делителя из резисторов 1,7 и 8. При этом на истоке полевого транзистора13 сохраняется напряжение, близкое к напряжению назатворе фиг. 2 б, в., г) и равноеО, Ог,Оь,аимпульсы на выходе преобразователя напряже.ние - время 3, служащие для формирования пачекимпульсов, поступающих на пересчет и индикацию всчетчике 4, отсутствуют.Диаграммы напряжений, представленные нафиг.2, поясняют работу измерителя для максимального периода повторения входных импульсов(частота пульса 20 удармин, период повторениявходных импульсов 3 сек),Запускающий импульс поступает на управляемый вентиль 11 и преобразователь напряжение - время 3, при этом конденсатор 2 быстро разряжается через открытый управляемый вентиль 11 1 момент времени т,), а на конденсаторах 5 и 6 напряжения медленно убывают, так как диоды 9 и 10 находятся под обратным смещением. Скорости убывания на этих конденсаторах 5,6 напряжений определяются постоянными времени ВС- цепочек и выбираются такими. чтобы по мере нарастания напряжения на зарядном конденсаторе 2, диоды 9 и 10 отпирались последовательно во времени (момен ты 1,на фиг, 2). Диод 9 отпирается, когда напряжение на зарядном конденсаторе 2превысит напряжение П на конденсато. ре 5, а диод 10 отпирается, когда напрякение О на зарядном конденсаторе 2 превысит напряжение Ц на конденсаторе 6, При отпирании диодов 9 и 10 постоянная времени всей зарядной цепи дискретно увеличивается, что приводит к дискретному уменьшению крутизны экспонент на зарядном конденсаторе 2, в результате чего на нем формируется напряжение, которое через диод 12 передается на запоминающий конденсатор 14 Таким образом, в устройстве обеспечивается экспоненциально - кусочная аппроксимация гиперболической функции, дающая более высокую точность преобразования по сравнению с кусочно-ли.нейной .С приходом второго запускающего импульсавесь процесс на зарядном конденсаторе 2 и на б конденсаторах 5 и 6 повторяется, а напряжение назапоминающем конденсаторе 14 сохраняется, так как диод 12 заперт. Напряжение на выходе полевого транзистора 13, соответствующее периоду повторения входных импульсов (верменной интервал 1 О 1, - 1) поступает на вход преобразователя напряжение - время 3, на выходе которого формируются импульсы, длительности которых убывают пропорционально входному напряжению, Эти импульсы формируются в момент прихода запускающих импульсов на вход измерителя и имеют малую длительность, обеспечивая высокую точность изме.рения при наличии саморазряда запоминающего конденсатора 14. С выхода преобразователя напряжение - время 3 импульсы формируются в пачки, 20 которые затем поступают на пересчет и индикациюв счетчик 4. Фор мула изобретения Цифровой измеритель частоты пульса, содержащийвремязадающую цепь, состоящую из резистора и зарядного конденсатора, диоды, запоминающий конденсатор, подключенный ко входу формирователя на позп левом транзисторе, выход которого через преобразователь напряжение - время связан со входомсчетчика, а также управляемый вентиль, управляющий электрод которого соединен с источникомзапускающих импульсов и вторым входом прер образователя напряжение - время, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен дополнительным диодом и, покрайней мере, двумя ВС - цепями, соединеннымичерез диоды с анодом управляемого вентиля, а4 О зарядный конденсатор включен параллельно электроду анод-.катод управляемого вентиля и черездополнительный диод - параллельно входу формирователя на полевом транзисторе.Источники информации, принятые во внимание45 при экспертизе:1. Патент США % 3581735, класс 128 - 2.05,11.08.71.2, Утямышев Р. И. Радиоэлектронная аппаратура для электрофизиологических исследований,50 "Энергия", 1969,