Устройство для измерения частоты

Республик ГГ 1) Дополнительное к авт. свид-ву -51) Ч Кч г О 01 К 23/О 7 (21) 2529244,/18-2 22) Заявлен заявки -рисоединен Гос дарственнык комитет 23) Приоритет -43) Опубликовано 30.04,80. Бюллетень М 16 53) УДК 621.317.ло делам изобрете и открыти кования описания 30.04.80 опуб 72) Авторы изобретения, В. Печении, А, А. Чумаченко и Л. А, Крас ковский авиационный институ(71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЬ Изобретение относится к радио тельной технике и может быть ивано для измерения частоты в ш р диапазоне значений.Известен цифровой панорамный измеритель частоты, содержащий последовательно соединенные канал преобразования сигнала в цифровую форму, ДПФ-процессор, квадратор и блок поиска максимального спектрального отсчета 11.Определение частоты указанным устройством производится с невысокой относительной точностью (до 3 - 4 знаков). Недостатком этого устройства является его большой аппаратурный объем, а преимуществом - получение оценок частоты в реальном масштабе времени. ескии полооодержащий ключ, счет- ения частотительных инод блока изени соединен а. Для инди- предусмотс выходами ительных инИзвестен также автоматичсовой измеритель частоты,последовательно соединенныеную схему, индикатор достижного диапазона и блок измертервалов времени, причем выхмерительных интервалов времс управляющим входом ключкации результатов измерениярен дисплей, соединенныйсчетной схемы и блока измертервалов времени 2. Измерение проводится с точностью доодного процента (измерительная процедура прекращается в случае, если старшая десятичная цифра не равна нулю). К недостаткам данного измерителя относятся его значительная технологическая сложность и невысокая точность, измерений. Кроме того, указанному измерителю свойственна низкая помехоустойчивость (в случае малых отно пений сигналпомеха измеритель подсчи.тываст число выбросов смеси сигнала и шума, превышающих определенный уровень).Наиболсе близиим по технической сущности к изобретению и способным обеспечить тот же уровень точности измерений, что и упомянутые устройства, является измеритель чатоты - перподомер, содержащий последовательно соединенные огравичитель измерительного сигнала, вентиль, 2 ц счетную схему и пересчетное устройство, атакже генератор счетных импульсов, выход которого подключен к второму входу вентиля 3.Указанное устройство подсчитывает ко лпчество импульсов генератора, прошедших через вентиль в течение положительного полупериода измерительного сигнала.С помощью пересчетной схемы результат измерения представляется в значениях частоты. Точность измерения определяется5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 соотношением периодов измерительного сигнала и периода следования счетных импульсов. Преимуществом измерителя является небольшой аппаратурный объем, а недостатком - низкая помехоустойчивость,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее ограничитель, генератор счетных импульсов, выход которого соединен с первым входом вентиля, выход вентиля через счетный блок соединен с входом пересчетной схемы, введены последовательно соединенные формирователь импульсов, генератор прямоугольных импульсов, блок сравнения и интегратор, выход которого подключен к управляющему входу генератора прямоугольных импульсов, выход которого соединен с вторым входом вентиля, а выход ограничителя подключен к входу формирователя импульсов и одному из входов блока сравнения.Блок-схема устройства представлена на чертеже.Устройство для измерения частоты содержит ограничитель 1, формирователь 2 импульсов, генератор 3 прямоугольных импульсов, блок 4 сравнения, интегратор 5, выход которого подключен к управляющему входу генератора прямоугольных импульсов, выход опраничителя соединен с вторым входом блока сравнения, а также последовательно соединенные вентиль б, счетный блок 7 и пересчетную схему 8, причем к второму входу вентиля подключен выход генератора 9 счетных импульсов.Работает устройство следующим образом.Поступающий на вход измерителя частоты сигнал ограничивается ограничителем 1. Формирователь 2 формирует короткие импульсы в момент перехода ограниченным колебанием через нулевой уровень с положительной производной. Эти импульсы запускают генератор прямоугольных импульсов, который формирует импульс положительной полярности длительностью Т. В блоке 4 сравнивается длительность положительного полупериода ограниченного измерительного сигнала и импульсов с выхода генератора 3 прямоугольных импульсов,В случае несовпадения длительностей вырабатывается соответствующий сигнал рассогласования, через интегратор Б осуществляющий перестройку импульсов генератора 3 в нужном направлении. В установившемся режиме длительность импульсов генератора 3 постоянна и равна половине периода измерительного сигнала, в отличие от импульсов флуктуирующей длительности на выходе ограничителя 1. С помощью вентиля б и счетного блока 7 подсчитывается количество импульсов генератора 9 счетных импульсов за интервал цремени, соответствующий половине периода измерительного сигнала - длительности импульса положительной полярности с выхода генсратора 3 прямоугольных импульсов. Пересчетная схема В путем соответствующих вычислений представляет результат измерения в значениях частоты.Совокупность дополнительно введенных в схему измерителя частоты (периодомера) элементов в описанной их взаимосвязи представляет собой кольцо автоматического слежения за длительностью полупериода измерительного сигнала. Отдельные элементы указанного следящего кольца с успехом могут быть реализованы на основе известных импульсных устройств, а все устройство в целом - в интегральном исполнении. Например, схема сравнения осуществима на основе триггера, генератор прямоугольных импульсов - в виде последовательно соединенных модулятора АИМ и время-импульсного преобразователя ВИП, причем модуляция осуществляется напряжением с выхода интегратора,Сравнительный анализ настоящего устройства и известного 13 измерителя частоты показал, что помехоустойчивость данного устройства существенно выше, при сохранении той же точности измерений, которая достигалась в известном устройстве. Формула изобретения Устройство для измерения частоты, содержащее ограничитель, генератор счетных импульсов, выход которого соединен: первым входом вентиля, выход вентиля через счетный блок соединен с входом поре- счетной схемы, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные формирователь импульсов, генератор прямоугольных импульсов, блок сравнения и интегратор, выход которого подключен к управляющему входу генератора прямоугольных импульсов, выход которого соединен с вторым входом вентиля, выход ограничителя подключен к входу формирователя импульсов и одному из входов бло,ка сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Р 1 ЕЕЕ Тгапэас 11 оп оп епГоггп. ТЬеогу. Ъ,11-20, Мо 1, 1974,2. Патент США Ко 3917927, кл. Н 03 К 13/20, 04,11.75,3, Сиробаба Л, Л. и др. Основы теории радиотехнических измерений параметров движения. МО СССР, 1971.Харьк. фил. пред. Патент Заказ 363/58НПО Поиск Изд.261 Тираж 1033 сударственного комитета СССР по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5