Цифровой измеритель частоты и периода электрических сигналов

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл, С 01 8 23/02 22) Заявлено 28,08,78 (21) 5924 вки ИР с присоедине суларстиеииый комитет СССР о делам изооретеиий и открытий) Приорите Опубликовано 150980, Бюл Дата опубликования описани тень МР 34) Заявите Львовский ордена Л олитехническй ноттут 54 ) ЦИФРОВОГО ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧСТОТ 81 и ПЕРИОЛ ЭЛЕКТРИЧЕС 1(ИХ СИГНАЛОБ обеспе длвает сти в широко оне, а избыт Изобретение относится к областиэлектроизмерительной техники иможет быть испольэовало для измерения изменяющейся в широком динамическом диапазоне частоты, а также5периода электрических сигналов сзаданной погрешностью,Известно устройство для циФрово -го измерения периода сигнала, содер -жащее счетчики импульсов эталонной10частоты, с помощью которых подсчитывают разность числа заполняющихэталонных импульсов в каждом иэ соседних интервалов, с выдачей реэултата квантованием периода, когда 15эта разность не превышает установленной погрешности 1,Недостатком устройства. являетсянепостоянство относительной погрешности измерения в диапазоне частот.Известен циФровой частотомер, содержащий четыре счетчика с соответствующими ключами на входах,блок сравнения кодов, включенный между выходами третьего и четвертогосчетчиков, делитель частоты и блокуправления 121.Частотомер не постоянства погрешно м динамическом диапаз очность 30 времени измерения в ксце дапз - :с а не позволяет -;роз нот 1 тьвмерзя с максимальным быстродествем,Цел 1 1 зо-р - шение метрологит;еских характеротк устроиства и расширение его ьукциональных ьозможосте.П о ст а вл е н ч а я ц е ч ь цо с т и т а "т с д тем,. что в иэмерте:те, ссдеря:ад;см первый счетчик мпульсов, вход кс" торого подключен к выхсду ключа,бо сравнения кодов, входы которого соответственно соединены с разряды в выходами второго и третьего счетч - ков импульсов, второй и третий клю 1,. информационные входы которых соел- иены между собой и подключены к выходу генератора образцовой частоты, а выход второго ключа соединен с входом второго счетчика имп льссв, делитель частоты и блок управления, первый вход которого соединен с нн - формационным входом первого к:почв и подключен к источнику измеряеого сигнала, первые три выхода блока управления соединены соответственс с управляющими входами укаэанных ключей, а четвертый выход соединен с управляющим входом процессора, выход третьего ключа соединен с вхс 1 дом5 а 60 65 целителя частоты, выход которого подключен к входу третьего счетчика, выход схемы сравнения кодов соединен с вторым входом блока управления пятый выход которого подключен к входу генератора образцовой частоты.На чертеже показана структурная схема измерителя.Измеритель содержит генератор образцовой частоты 1, блок управления 2, ключи 3-5, делитель частоты б, счетчики импульсов 7-9, схему сравнения кодов 10 и процессор 11.Перед началом измерения все элементы измерителя устанавливаются в исходное состояние, в счетчик 8 заносят единицу, а в делителе частоты 6 устанавливают коэффициент деления, соответствующий требуемой точности:1К = в , где д - заданная погрешность измерения. С началом первого периода измеряемой частоты блок управления 2 в",дает импульс синхронизации на вход генератора 1 ч открывает ключи 3,4 и 5,. вследствие чего счетчик 7 начинает подсчитывать импульсы деленной в К раз образцовой частоты, счетчик 8- импульсы образцовой частоты, а счетчик 9 - импульсы неизвестной частоты. С приходом импульса конца первого периода неизвестной час. тоты блок 2 закрывает ключ 4, зафиксировав в счетчике 8 число Ь, пропорциональное величине периода измеряемой частоты ТЖ "- 17 Б -., = -Ф Ьхгде Ь," " Ь , - погрешность квантования,Посредством ключа 3 делителя частоты б, счетчика 7 и схемы сравнения кодов 10 Формируют временный измерительный интервал Т , на протяжении которого счетчик 9 подсчитывает импульсы измеря:мой частоты Б момент сравнения кода счетчика7 с кодом, хранимым в счетчике 8 посигналу схемы 10 блок управления 2закрывает ключи 3 и 5 и подает управляющий сигнал на вход процессора11. К этому времени в счетчике 9будет находиться кодЯ.где Ь - погрешность квантования измерительного интервала. Процессор 11по сигналу блока 2 определяет конечный результат измеренияИ -ь )д м д АУМТо ИТо и 1 ТПри медленном измерении измеряемой частоты всегда будет выполняться условиеИ,К 1 Ь-)Т что обеспечивает практически постоянную относительную погрешность, значение которой не превышает заданнойв широком диапазоне измерения: Формирование измерительного интервала, пропорционального результату квантования первого периода.неизвестной частоты, позволяет обеспечить высокое быстродействие прибора. Значение результата квантования первого периода неизвестной частоты позволяет судить о величине периода, а при выполнении условия Г Ы характеризует величину измеренного периода с достаточно высокой точностью. Получение предварительной информации о величине периода измеряемой частоты в начале цикла измерения является важным условием эфФективного использования некоторых систем автоматического управления,Программируя алгоритм работы блока управления 2 в зависимости от поставленного задания, с помощью пред. лагаемого измерителя можно также производить раздельное измерение какчастоты, так и периода электрическихсигналов.Предлагаемый цифровой измерительчастоты и периода электрических сигналов по сравнению с известнымиобладает рядом преимуществ. Образование в измерителе новых связей поз -валяет применять более высокую образцовую частоту, которая практически ограничивается временем установления кода в счетчике 8, Синхронизация генератора образцовой частотыпозволила повысить верхний пределизмерения, который в измерителе опре.деляется условием 5 ( Го, Синхронизация начала измерения приходом первого периода измеряемой частоты иувеличение результата квантованияпериода на единицу обеспечивают Формирование измерительного интервала,равного или большего времени, необходимого для измерения неизвестнойчастоты с заданной точностью,ажзмула . изобретения Цифровой измеритель частоты и периода электрических сигналов, содержащий первый счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу ключа, блок сравнения кодов, входы которого соответственно соединены с разрядным выходами второго и третьего счетчиков импульсов, второй и третий ключи, информационные входы которых соединены между собой и подключены к выходу генератора образцовой частоты, а выход второго763805 Составитель В. НовоселовРедактор Н, Каменская Техред Н.Ковалева Корректор С, Шекмар Тираж 1019 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 6274/39 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 ключа соединен со входом второгосчетчика импульсов, делитель частотыи блок управления, первый вход которого соединен с информационнымвходом первого ключа и подключен кисточнику измеряемого сигнала, первыхтри выхода блока управления соединены соответственно с управляющимивходами ключей, а четвертый выходсоединен с управляющиМ входом процессора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения метрологических характеристик устройстваи расширения его функциональных воэможностей, выход третьего ключесоединен с входом делителя частоты,выход которого подключен к входутретьего счетчика, выход схемы сравнения кодов соединен с вторым входомблока управления, пятый выход которого подключен к входу генератораобразцовой частоты.Исонии информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР,Р 531090, кл. С 01 й 23/00, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 461383, кл, С 01 К 23/10, 1973,