Измеритель инфранизкой частоты

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик(23) Орноритет ударстюай квинтетСССРделан иаебретекквк открытей публнковано 23.09,81, бктллетень,йЪ 35Дата опубликования описания 23,09,81(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНфРАНИЗКОЙ ЧАСТОТЫ ническоется устромой ча Изобретение относится к цифровым частотомерам инфранизкой частоты и может быть использовано цри исследовании, наладке и настройке автоматических систем управления и их отдельных звеньев.Известны цифровые частотомеры, работаюшие по принципу времяимпульсного кодирования, в которых за определенное время подсчитывается число импульсов, частота следования которых равна измеряемой частоте. Эти импульсы формируются из напряжения измеряемой частоты. Такие частотомеры имеют широкий частотный диапазон, высокую точность и быст-. родействие Г 13.Недостатком таких частотомеров яв- ляется то, что нижний предел измеряемой частоты равен 10 Гц, Для определения частоты меньшей, чем эта необходимо измерить период колебаний и затем вычислить частоту,Наиболее близким по тех й сутцности к предлагаемому явля й" ство преобразований измеряе стоты в пропорциональное напряжение постоянного тока, где напряжение измеряемой частоты поступает на вход схемы. На времяравное периоду колебаний входного напряжения, ко входу интегратора подключает 5ся источник напряжения. Полученное значение напряжения запоминается в элементе памяти, Имеется второй интегратор,постоянная времени которого на порядокменьше постоянной времени первого интютегратора. При сравнении напряжений первого и второго интеграторов вырабатывается напряжение, пропорциональное измеряемой частоте Г 23,таНедостатком известного измерителя является то, что реальное время измерениязначительно больше одного периода колебаний, что недопустимо при исследованиии наладке автоматических систем управления большими подвижными объектами иособенно систем с переменными параметрами время измерения резко ограничено.Бель изобретения - уменьшение времени измерения цолупериода исследуемогосигнала и расширение диапазона измерения в область инфранизких частот.Поставленная цель достигается тем, что в измеритель инфранизкой частоты, содержащий последовательно соединенные уси литель-ограничитель, дифференцируюшую цепь, триггер й селектор, интегратор, выход которого подключен ко входу аналоговой ячейки памяти, источник опорного напряжения, узел индикации, блок сравнения 1 о и блок управления, первый вход которого соединен с выходом триггера, дополнительно введены два селектора, делитель напряжения, и дискретный целитель напряжения, причем выход источника опор ного напряжения подключен непосредственно к первому входу дискретного делителя напряжения и через делитель напряжения к одному из входов селектора, выход которого соединен со входом интегратора, выход дискретного делителя напряжения соединен с первым входом первого дополнительного селектора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу второго дополнительного селектора, первый вход которого подключен к выходу аналоговой ячейки памяти, вторые входы дополнительных селекторов объединены и соединены со вторым входом дискретного делителя напряжения и выходом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения.На чертеже представлена структурная схема измерителя инфранизкой частоты.Измеритель содержит усилитель-огра 35 ничитель 1, дифференцирующую цепочку 2, триггер 3, селектор 4, интегратор 5, аналоговую ячейку 6 памяти, источник 7 опорного напряжении, делитель 8 напряжения, дискретный делитель 9 напряжения,40 блок 10 сравнения, блок 11 уйравлеиия, узел 12 индикации, дополнительные селекторы 13 и 14.Измеритель работает следующим образом.45На вход усилителя-ограничителя 1 подают напряжение измеряемой частоты. Усилитель-ограничитель 1 и дифференцирующая цепочка 2 формируют положительные и отрицательные импульсы, управляющие работой триггера 3. Триггер 3 формирует строб-импульс длительностью Тм И где Тр 1 ф - период исследуемых колебаний, На время действия строб-импульса открывается селектор 4 и через делитель 55 8 напряжения ко входу интегратора 5 подключается стабильное напряжение 0 о источника 7 опорного напряжения, По истечениивремени Т/ Яа на выходенапряжение селектор 4 закрывается,;интегратора 5 формируетсяК,О Ток1 ООд= -ДИгде Кч- коэффициент деления делитетеля 9,При наступлении равенства О= 09 блок 10 сравнения выдает сигнал в блок 11 управления. По этому сигналу блок 11 управления выдает команду на дискретный делитель 9 напряжения для прекращения процесса уравновешивания и обнуляет выходы интегратора 5 и аналоговой ячейки 6 памяти, тем самым готовит их к работе в следующем цикле. Значение коэффициента Кди дискретного делителя 9 напряжения в виде кода поступает на узел 12 индикации, который индицирует эначе ние измеряемой частоты.Действительно, при наступлении равенства напряженийимеемГ Кд Откуда следует, что Если выбрать Ки = 2, 1=0,1,2,тоУ=1 О Кд Из последнего выражен бором К.делителя 8 но менять нижний преде например при 11 =- 0 ни дния видно, что напряжения л измерения жнпй предел ыТак,3 где К и - коэффициент передачи интегратора;Кд 4 - коэффициент деления делителя 8.Это напряжение запоминается ячейкой 6 памяти, т,е. на выходе ячейки 6 памяти напряжение О равно напряжению на выходе интегратора Ое- О), С выхода триггера 4 сигнал об окончании строб- импульса поступает в блок 11 управления, По этому сигналу блок 11 управления открывает селектор 13 и 14 и подает команду на дискретный делитель 9 напряжения, по которой начинается процесс уравновешивания. По открытых селекторах 13 и 14 на один вход блока 10 сравнения поступает напряжение 0 с выхода ячейки 6 памяти, и на другой вход - напряжение с дискретного делителя 9 на- пряженияВНИИПИ ЗаказТираж 735 Под 5 М 64 мерения будет равен 1 Гц, а при м = 1- 0,1 Гц и т.д. Информация об установленном Кдн поступает в узел индикации на индикатор знака порядка.Таким образом, код, соответствующий коэффициенту деления дискретного делителя 9, соответствует коду измеряемой час тоты.Использование новых элементов, т.е. делителя напряжения, дискретного делите О ля напряжения и двух селекторов, позволяет свести время измерения частоты до величины, равной полупериоду исследуемого сигнала, а также расширить диапазон измеряемых частот, нижний предел кото рого определяется порогом чувствительности интегратора и напряжением источника опорного напряжения и может составлять менее 10 Гц. Верхний предел измерения определяется ценой младшего раз- оряда дискретного делителя напряжения и может достигать 100 кГц. формула изобретения Измеритель инфраниэкой частоты, содержащий последовательно соединенныеусилитель-ограничитель, дифференцирующую цепь, триггер и селектор, интегратор, Зо выход которого подключен ко входу аналоговой ячейки памяти, источник опорного напряжения, узел индикации, блок сравнения и блок управления, первый вход которого соединен с выходом триггера, о т - . Филиал ППП "Патент", Ужгород,ул.Проектн 92 бл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени измерения и расширения диапазона измерения в область инфракрасных частот, в него дополнительно введены два селектора, делитель напряжения и дискретный делитель напряжения, причем выход источника опорного напряжения подключен непосредственно к пер вому входу дискретного делителя напря жения и через делитель напряжения к од ному иэ входов селектора, выход которого соедингн со входом интегратора, выход дискретного делителя напряжения соединен с первым входом первого дополнительного селектора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу второго дополнительного селектора, первый вход которого подключен к выходу аналоговой ячейки памяти, вторые входы дополнительных селекторов объединены и соединены со вторым входом дискретного делителя напряжения, и выходом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Справочник по радиоизмерительнымприборам, Под ред, В. С. Насонова. Измерение частоты, времени и мощности. Иэмеерительные генераторы, М., Сов, радио,1977, т. 2, с. 79-99.2. Заявка фРГ % 2117500,кл. б 01 К 23/09, 1977,