Устройство для измерения частоты.

Своз Советскик Социалистических Республик(51 21) 2719672/18-21 и КО О 01 й 23/00 осударственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО МЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к измер ной технике,Известно устройство для измер частоты синусоидального напряжен содержащее пороговое устройство, дифференцирующую и интегрирующую пи, аналого-цифровой преобразова и индикатор 11 .Недостатками его являются огр ниченный частотный диапазон и м быстродействие из-за наличия диф ренцирующей и интегрирующей цепИзвестно также устройство для шения тригонометрических уровнен ельенияия,ключ,цетель аало фе реий1 ене х Ч = агхз 1 п - , содержащее упряжения, блок о подключает- сигнала, а вылока регистра вход которогоисточнику сигючен к генеапряжения, а ым входом блока 2 ель, вход коратору гармовыход соедиока регистра,30 ратор гармонического нсравнения, вход которося кпервому источникуход соединен с входомции, модулятор, первыйподключается ко второмунала, второй вход подклратору гармоническоговыход соединен со вторсравнения, и формироваторого подключен к геннического напряжения,нен со вторым входом бции С 23Это устройство может, в частности, решать задачу оперативного измерения частоты, если в нем на входы модулятора и формирователя подавать сигнал измеряемой частоты. Однако решение указанной задачи возможно в узком диапазоне частот.Цель изобретения - расширение диапазона измерения частоты.Цель достигается тем, что в уст" ройство для измерения частоты, содержащее последовательно соединенные блок сравнения и ключ, источник постоянного напряжения, подключенный к первому входу блока сравнения, формирователь, вход которого соединен с входом устройства, генератор образцовой частоты и вычислитель, введены последовательно соединенные и подключенные ко входу устройства. амплитуд" ный детектор и аналого-цифровой пре" образователь, задатчик временных интервалов,.причем первый вход задатчика временных интервалов соединен. со вторым входом ключа и выходом формирователя, а второй его вход - с третьим входом ключа и выходом генератора образцовой частоты, выходы аналого-цифрового преобразователя, ключа и задатчика временных интер 85552045 50 55 60 валов соединены соотнетственно с перг.ым,вторым и третьим входами нычислителя, второй вход блока сравнениясоединен со входом устройства.Принцип измерения частоты даннымустройством заключается в следующем.В момент времени 1 равенствамгновенного значения исследуемогосигнала напряжению, задаваемому источником постоянного напряжения,справедливо соотношениеЧо = Ч,ь пег (1)где Чо - напряжение источника постоянного напряжения;Ч, - амплитуда входного сигнала,ж - измеряемая угловая частота.Из равенства (1) следуетЮ = агс 51 иЧо(3)Чвгде Мо - некоторое постоянное число,определяющее дискретностьизмерения;М - число импульсов,пропорциональное времениСоотношение (3) положено в основу ра"боты данного устройства.На чертеже приведена структурнаясхема устройства.Устройство содержит амплитудныйдетектор 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)2, блок 3 сравнения,формирователь 4, источник 5 постоянного напряжения, ключ б, генератор 7образцовой частоты, задатчик 8 временных интервалов, вычислитель 9, содержащий блоки 10 и. 11 деления, блок12 вычисления функции агсв(п, блок13 умножения,Устройство работает следующим образом.Исследуемый сигнал одновременнопоступает на входы амплитудного детектора 1, блока 3 сравнения и формирователя 4. В момент перехода исследуемого сигнала через нуль на выходеформирователя 4 образуется импульс,который открывает ключ б и включает вработу задатчик 8 временных интервалов. Импульсы с генератора 7 обраэцоной частоты через открытый ключ бпоступает на первый вход блока 10 деления, на второй вход которого поступают импульсы с выхода задатчика 8 .временных интервалов.ВФмомент времени с, когда мгновенное значение входного сигнала равно пороговому уровню, задаваемому ис"точником 5 постоянного напряжения, навыходе блока 3 сравнения формируется импульс, который закрывает ключ б,прекращая тем самым поступление импульсов на первый входблока 10 деления. К этому времени с выхода ключа б на первый вход блока 10 деления 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 поступает число импульсов М, Черезопределенное время со, формируемоезадатчиком 8 временных интервалов,прекращается поступление импульсов навторой вход блока 10 деления, ЭтоЧисло импульсов, равное Мо = 1 осо,выбирается, исходя из дискретностиизмерения частоты. В результате навыходе блока 10 деления образуетсяпервый сомножитель соотношения (3),который поступает на первый входблока 13 умножения.Второй сомножитель соотношения (3)формируется следующим образом. С выхода амплитудного детектора 1 сигнал, пропорциональный амплитуде Чвходного сигнала, поступает на аналого-цифровой преобразователь(АЦП)2,Выходной сигнал АЦП 2 поступает напервый вход блока 11 деления, входящего н состав вычислителя 9. Навторой вход блока 11 деления заносится число импульсов Мч, соответствующее пороговому уровню Чо, и определяющее дискретность измерения Чо,Результат деления с, выхода блокаЧп11 деления подается на вход блока 12вычисления функции а гсы и. Таким образом, на выходе блока 12 образуетсярезультат агсь 1 п Ч , представляющийЧоФнторой сомножитель выражения (3),Этот результат поступает на второйвход блока умножения 13, выходнойсигнал которого соответствует искомому значению измеряемой частоты.Предлагаемое устройство позволяетопределять частоту исследуемого сигнала в широком диапазоне изменениячастоты, при этом результат измерения не зависит от изменения амплитудыисследуемого сигнала,формула изобретения Устройство для измерения частоты, содержащее последовательно соединен-. ные блок сравнения и ключ, источник постоянного напряжения, подключенный к первому входу блока сравнения, формирователь, вход которого соединен с входом устройства, генератор образцовой частоты и вычислитель,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения частоты, в него введены последонательно соединенные и подключенные ко входу устройства амплитудный детектор и аналого-цифровой преобразователь, эадатчик временных интервалов, причем первый вход эадатчика временных интерналон соединен со вторым входом ключа и выходом формирователя, а второй вход задатчика временных интервалов соединен с третьим нходом ключа и выходом генератора образцовой частоты, выходы855520 Составитель Н, НовоселовРедактор К. Волощук Техред М.Голинка Корректор С. Корниенко Заказ 6898/62 Тирам 732 Подписное ВННИПИ Государственного,комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Рауюская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.укгород, ул.Проектная, 4 аналого-цифрового преобразователяключа и задатчика временных интерва-,лов соединены соответственно с пер"вым, вторым и третьим входами, вычислителя, второй вход блока сравнениясоединен со входом устройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 524138, кл. 6 01 В 23/00, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР У 506027, кл. 6 06 Г 7/22 1973.