Устройство для измерения скорости изменения частоты

Союз СоветскикСоциалистическихРеслублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . и 859941 1) Дополнительное к авт. с 5)М(22) Заявлено 13.0 21) 2567841(18 601 В 2300 соединением заявк Дарственный комете(71) Заявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ оторых случика 2 обт с цепью 5 ль достигается мерения скорос Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системахавтоматического управления, радиолокации, радионавигации и измерительно-вычислительныхсистем для выполнения операции дифференцирования по частоте,Известны устройства для измерения скоростиизменения частоты, содержащие формирователи,генераторы, блоки управления и блоки измере.ния 11.Недостаток известных устройств - низкаяточность измерения и невысокая надежность.Из известных устройств наиболее близкимк предлагаемому по своей технической сущности является устройство, содержащее форМиро.ватель импульсов и частотомер-периодомер, атакже систему параллельно соединенных счетнологических разрядов 21Недостаток известного устройства - низкаянадежность,Цель изобретения - расширение надежностиустройства,Поставленная це тем, что вустройство для из ти изменения частоты, содержащее формирователь импульсови частотомер-перподомер, введены последова., тельно соединенные генератор парных импуль-сов, счетчик прямого счета, цепь переписи ко.да и счетчик обратного счета, выход которогоподключен к входу частотомера-пернодомера,а вход счетчика обратного счета соединен с вы.ходом формирователя импульсов,На фиг, 1 представлена блок-схема устройства для измерения скорости изменения частоты; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие принцип его работы.Устройство содержит формирователь 1 импульсов, выход которого соединен с входомсчетчика 2 обратного счета емкостью пт, и через него - с частотомером-периодомером 3,генератор 4 парных импульсов соединен с входом счетчика 5 прямого счета, выходы триггера которого через цепь б переписи кода соединены со входами установки состояния счетчика 2 обратного счета.Необходимо пояснить, что в некчаях пракппси не все каскады счет;ратного счета должны быть связань25 40 45 50 55 переписи кода, часть из них может выполнятьфункцию делителя с коэффициентом деления а.Генератор 4. парных импульсов может быть вы,полнен, например, в виде двух связанных повходу и выходу линейных цепейв одну изкоторых включена линия задержки,Устройство работает следующим образом,Па вход устройства поступает сигнал меняющейся частоты, С выхода формирователя 1 импульсов последовательность импульсов (фиг. 2 а),10сформированных в момент прохождения сигнала чсрсэ ноль в сторону возрастания, поступа.ет на вход счетчика 2 обратного счета,Предварительно в счетчики 2 и 5 записываютчисло 1 (фцг. 26 л д, где приведеньд временныс диаграммы состояний, т,е, записанных чисел, соопэетственно в счетчиках 2 и 5),Рассмотрим случай, когда необходимо начинать выдсляп импульсы, начиная с первого,т.с, когда щ = 1.В этом сээуае после прохождения первогоимпульса па выходе счетчика 2 появляется импульс, ксторий проходит на вход частотомерапериодомсра 3 и па вход генератора 4 парныхимпульсов, на выходе которого появляетсяпачка из двух импульсов. Опа поступает навход счетчика 5, так что в нем будет записа.но теперь число 3, которое переписывается че.рез цепь 6 в счетчик 2 (фиг. 2 в и г на выходе счстчика 2 и генератора 4 парных импульзосов).Таким образом, второй импульс на входечастотомера-периодомера 3 появится на 4-ыйимпульс входной последовательности (1+ 3 = 4).Он снова запустит генератор 4 парных импульсов, добавив в счетчик 5 еще 2 импульса, такчто в нем будет занисано число 5, котороеопять переписыьаегся в счетчик 2 через цепь 6переписи кода,Следовательно, после прохождения еще 5-тиимпульсов, т.е, на 9-ый импульс входной последовательности (4 + 5 = 9), на входе частотомера-периодомера 3 появится третий импульс.Четвертый импульс на входе часхотомеранериодомера 3 появится на 9 + 5 + 2 = 16-йимпульс входной последовательности, пятый -на 16 + 7 + 2 = 25-й, шестой - на .25 + 9 ++ 2 = 36-ой и т.д,Пришип. работы основан на том что квадраты соседних чисел отличаются на нечетноечисло- ( - 1) = 21 - .1. Эхо позволяетполучать следующийквадрат простым добавлением числа 2 к разнице между квадрахамипредыдущих чисел,Очевидно, что для получения последовательности чисел вида пэ достаточно. установить коэффициент деления первых разрядовсчетчика 2 равным пэ,4По измеренной частоте или дэхнтельности пе. риода выходной последовательности можно оп.э ределить скорость изменения частоты входного сигнала.Действительно, пусть частота сигнала определяется как 1 = кх.Моменты прохождения сигнала через нулевой уровень (в одном направлении) определя. ,ются из условия набега фазы за время на величину, кратную 2 я Здесь пэ - порядковый номер момента про.хождения сигнала через нулевой уровень, считая с момента возникновения сигнала.Очевидно, что для получения равноотстоящихимпульсов достаточно. выделять импульсы, порядковые номера которых соответствуют квадратам целых чисел, умноженным на номер пер.вого выделенного импульса. В этом случае период колебанийТ=-фи, ==/ ( - - э 1:ф,где и - номер выделяемого импульса,Отсюда скорость изменения частоты определяется какК=ат= мГ";где Т, Р - соответственно период и частотавыделенной последовательности.При непостоянной скорости изменения частоты исходного сигнала частота выделенной последовательности также не будет постоянной.Если частота сигнала описывается выражением 1 = Кх + хот.е. имеет начальную составляющую, то длявыделения момента возникновения сигналаможно использовать смеситель со вспомогательным гетеродином с частотой ФВ этом случае момент возникновения сигнала будет момент равенства частот гетеродина и входногосигнала.Таким образом, предлагаемое устройство присохранении высокой точности измерения скорости изменения частоты значительно проще известного,Формула изобретения Устройство для измерения скорости изменения частоты, содержащее формирователь импульсов и часхотомер-периодомер, о т л и ч аю щ е е с я тем, чтос целью повышения надежности устройства, в него введены после./б Тираж 732дарственного комитета СССзобретений и открытий а, Ж, Раушская наб., д. Зак НИИПИ Го по делам 13035, Мос ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная довательное соединение генератор парных импульсов, счетчик прямого счета, цепь переписи кода и счетчик обратного счета, выход которого полключен к входу частотомерапериодомера, а вход счетчика обратного счета соединен с выходом формирователя импульсов. б Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 211660,кл. 6 01 В 23/12, 1967,2, Авторское свидетельство СССР йф 607162,кл. 6 01 В 23/08, 1975 (прототип).