Способ преобразования частоты в аналоговый сигнал

щ 670902 ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик) Заявлено 11.03.7 (21) 24617 с присоединением заявкиГосудаоствеииый комитет 3) Приоритет -СССР по делам изобоетеии(43) Опубликовано 30.06.79, Бюлле (45) Дата опубликования описания нь 2(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ В АНАЛОГОВЫЙ СИГНАЛляется один р мирую ределя емка за орым д 21 Изобретение предназначено для использования в регуляторах энергетических агрегатов, электростанций и энергосистем.Известен цифровой способ преобразоваяия частоты, основанный на измерении временных промежутков в периодов или кратным периодам, путем заполнения последних импульсами высокой эталонной частоты, на счете чи"ла импульсов в измеряемом промежутке, запоминании результата счета и преобразовании его в аналоговый сигнал 11.Недостатком известного способа является то, что он не дает линейного преобразования, так как не позволяет получить сигнал, прямо пропорциональный непосредственно самой частоте, кроме того, реализация этого способа связана с преодолением определенных трудностей при построении цифроаналогового преобразователя. более близким к описываемому яв способ, заключающийся в том, что аз в период измеряемой частоты фор импульс, длительность которого оп ется частотой кварцевого генератора стью счетчика и может быть приня талон временного интервала, с косравнивается измеряемый пери Способ позволяет получать линейнуюзависимость напряжения от частоты, и реализация его несложна. Однако применение этого способа требует для сглаживания выходного сигнала установки фильтра с большой постоянной времени, что существенно снижает быстродействие способа.Кроме того, при изменении уровней питающих напряжений наблюдается смещение 10 чуля на выходе, что снижает статическуюточность способа.Целью изобретения является повышениеточности и быстродействия преобразования частоты в аналоговый сигнал. Поставлен ная цель достигается тем, что в известномспособе, заключающемся в том, что формируют импульс эталонной длительности, сравнивают его с периодом измеряемой частоты и усредняот результат сравнения, до О полнительно формируют два импульса эталонной длительности. Причем передний фронт первого ,импульса эталонной длительности формируют в момент, соответствуюгций переднему фронту сигнала измеряемой частоты, передний фронт второго импульса эталонной длительности формируют в момент, соответству ощнй заднему фронту, первого импульса эталонной длительности, в качестве сигнала, пропор- ЗО цнонального измеряемой частотс, принпма 670902ют среднее значение импульсов рассогласования, сформированных в моменты времени, когда импульсы эталонной длительности имеют одинаковый логический уровень.Формирование эталонного интервала в виде двух следуюгцих один за другим импульсов повышает быстродействие способа при измеряемой частоте выше номинальной.Формирование импульсов рассогласования повышаст точность спосооа, позволяет применять более простые фильтры при выполнении операции усреднения, кроме того, расширяет границы применения способа при цифровой обраоотке данных, На фиг. 1 приведен пример реализации способа; на фиг. 2 дан график преобразования частоты.Схема содержит формирователь 1 импульсов измеряемой частоты; 1 - К-триггер 2 и 3, счетчики 4 и 5, блок сравнения б, блок усреднения 7,Импульс эталонной длительности формируется с помощью 1 - К-триггера 2 и счетчика 4, Один раз в период по заднему или переднему фронту импульсов измеряемой частоты запускается 1 - К-триггер 2 и снимает блокировку со счетчика 4. Счетчик начинает заполняться кварцованными импульсами. Емкость счетчика равна половияе периода номинальной частоты. Сигнал переполнения счетчика опрокидывает 1 - К-триггер 2 и одновременно поступает на формирование по аналогичной схеме триггера 3 и счетчика 5 второго эталонного импульса.Эталонные импульсы, снимаемые с 1 - К-триггеров 2 и 3, сравнивают, как это показано на фиг. 2, а импульсы рассогласования с блока сравнения б усредняют с помощью блока усреднения 7. По сравнению с цифровым измерителем частоты в известном 11) электрогидравлическом регуляторе в настоящем способе быстродействие в два раза выше, так как измерение производится каждый период измеряемой частоты. При сравнении настоящего способа известным 12) с преобразователем повторных импульсов в аналоговый сигнал получается также выигрыш в быст родействии и точности преобразования,так как усредняемый сигнал пропорционален отклонению частоты от номинальной, т.е. составляет часть периода. Кроме того, настоящий способ благодаря тому, что ус редняется импульсный сигнал, более универсален, что позволяет применять в качестве усредняющего устройства либо обычный фильтр, либо цифроаналоговый преобразователь.15Формула изобретения Способ преобразования частоты в аналоговый сигнал, заключающийся в том, что 20 формируют импульс эталонной длительности, сравнивают его с периодом измеряемой частоты и усредняют результат сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, фор мируют два импульса эталонной длительности, причем передний фронт первого импульса эталонной длительности формируют в момент, соответствующий переднему фронту сигнала измеряемой частоты, пе редний фронт второго импульса эталоннойдлительности формируют в момент, соответствую;ций заднему фронту первого импульса эталонной длительности, в качестве сигнала, пропорционального измеряемой 35 частоте, принимают среднее значение импульсов рассогласования, сформированных в моменты времени, когда импульсы эталонной длительности имеют одинаковый логический уровень.40Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе.1. ТцгЬ 1 пе боегпог ЕЮч 103. РагпрЬ 1 е 1 К. К. 83-101 Е, Яо 11 югп, 1970, р. 10 - 45 1 1.2. Патент США3591858, кл. Н 03 К13/02, 1971.670902 Нрнанапчарпмпта рпоопьчрр аказ 455/833 Изд.378 Тираж 1088 Подписно НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип, Харьк, фил. пр тент Составитель Л. Плетнева Редактор Е, Караулова Техред А. Камышникова Корректор И, Симкин