Цифровой измеритель частоты

Союз Советских Социалистических Реснубпим(22) Заявлено 14.01.80 (21) 2869563/18-21с присоединеиием заявки Нов(51)М. К .з 6 01 й 23/10 Государственный комитет СССР ао делам изобретений н открытий(54) ЦИФРОВОИ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к электронной технике, в частности к цифровым приборам для измерения частоты пульса.Известен цифровой пульсотахометр, основанный на измерении интервала между импульсами пульса и последующем определении по таблице соответствуна 1 ей частоты ударов пульса в минуту Г 13.Недостатком прибора является отсутствие автоматизации измерения частоты.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению 15 является цифровой измеритель частоты пульса, содержащий генератор тактовой частоты, выход которого соединен со счетным входом счетчика времени, селектор входного сигнала, пер вый счетчик импульсов, к выходам которого подключены входы преобразователя код-частота, второй .счетчик импульсов, а также регистр, выходы которого соединены с индикатором, а также содержит счетчик деления и схему ИЛИ Г 2 Д.Данный цифровой измеритель частоты пульса обладает невысокой точностью измерения пульса при времени из мерения, принятом в медицинской практике и равном 10-15 с.Целью изобретения является повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель частоты, содержащий генератор тактовой частоты, выход которого соединен со счетным входом счетчика времени, селек" тор входного сигнала, первый счетчик импульсов, к выходам которого подключены входы преобразователя код-ча" стота, второй счетчик импульсов, регистр, выходы которого соединены с индикатором, введены триггер, коммутатор, сумматор и умножитель количества импульсов, вход которого подключен к выходу селектора входного сигнала, входу установки нуля второго счетчика импульсов и тактовому входу триггера, выход умножителя количества импульсов подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выходы которого соединены с первой группой входов суюатора, вторая группа входов которого соединена с выходами второго счетчика импульсов, а выходы сумматора подключены к информационным входам регистра, тактовый вход которого подключен к выхо 86861710 15 20 25 3 О 35 4 О 45 5 О 55 6 О ду счетчика времени и 0-входу триггера, вход установки единицы которого подключен к выходу коммутатора, выход триггера подключен ко входам установки нуля, счетчика времени и первого счетчика импульсов, выход преобразователя код-частота соединен со счетным входом второго счетчика импульсов.На чертеже приведена структурная схема цифрового измерителя частоты.Устройство содержит триггер 1, счетчик 2 времени, первый счетчик 3 импульсов, селектор 4 входного сигнала, умножитель 5 количества импульсов, преобразователь б код-частота, второй счетчик 7 импульсов, сумматор 8, параллельный регистр 9, генератор 10 тактовой частоты, индикатор 11, коммутатор 12.Устройство работает следующим образом.При включении кратковременный сигнал запуска измерителя поступает с коммуТатора 12 на 5-вход триггера 1 и устанавливает его в единичное состояние. При этом выходной сигнал триггера 1 устанавливает в нуль счетчик 2 времени и счетчик 3 импульсов. Вследствие этого на 0-входе триггера 1 также устанавливается нуль.Схема остается в этом положении до прихода первого импульса с выхода селектора 4 входного сигнала. С приходом этого импульса триггер 1 переходит в нулевое состояние разрешая работу счетчика 2 времени и счетчика 3 импульсов. Тем самым осуществляется привязка временного ин." терзала измерения к переднему фронту первого приходящего импульса.Умножитель 5 количества импульсов на каждый импульс, приходящий с селектора 4 входного сигнала, выдает К импульсов на счетчик 3 импульсов. Счетчик 3 подсчитывает количество пришедших импульсов, при этом изменяется состояние его выходов и преобразователь б код-частота выдает импульсы с частотой, пропорциональной количеству импульсов, пришедших на счетчик 3.Выходные импульсы преобразователя 6 подсчитываются вторым счетчиком 7. Каждым импульсом, приходящим с селектора 4 выходного сигнала, счетчик 7 сбрасывается в нуль, Параллель ный сумматор 8 суммирует количество импульсов, накопленное счетчиками 3 и 7, и подает результат на информационные 0-входы регистра 9.После того, как счетчик 2 времени накопит наперед заданное количество импульсов, поступающих с генератора 10 тактовой частоты, на его выходе появится единица, означающая оконча" ние временного интервала измеренияВэтот момент времени содержимое счетчика 3 равно выражению И = КМ,где К - коэффициент умножения умножителя 5 количества импульсов;й - количество импульсов, поступивших с селектора 4входного сигнала за интервалвремени.На выходе преобразователя б кодчастота будет при этом частотапМ,где и - коэффициент пропорциональностиСодержимое счетчика 7 будет равно Ит = еГ = пеМКпСМ,где с - время между последним импульсом селектора 4 и концом интервала измерения.На выходе сумматора 8 будет кодМ И+ И = Кй(1+пй), В момент оМончания интервала измерения на тактовый вход регистра 9 поступит единицас выхода счетчика 2 времени. При этомчисло М запишется в регистр 9 и поступит на индикатор 11.Первый пришедший после этого импульс с селектора 4 переведет триггер 1 в состояние единицы, так какна его 0-входе была к этому времениединица с выхода счетчика 2 времени.Выход триггера 1 сбросит в нуль счетчики 3 и 7. Приход следующего импульса с селектора 4 входного сигналапереведет триггер 1 в состояние нульи опять запустит схему в режим счетаимпульсов.Подбором соответствующего коэффи-циента и можно получить требуемуюточность.Предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить точность измерения частоты, без увеличения длительности измерений.формула изобретенияЦифровой измеритель частоты, содержащий генератор тактовой частоты, выход которого соединен со счетным входом счетчика времени, селектор входного сигнала, первый счетчик импульсов, к выходам которого подключены входы преобразователя код-частота, второй счетчик импульсов, регистр, входы которого соединены с индикатором, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены триггер, коммутатор, сумматор и умножитель количества импульсов, вход которого подключен к выходу селектора входного сигнала, входу установки нуля второго счетчика импульсов и тактовому входу триггера, выход умножителя количества импульсов подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора, вторая группа входов кото868617 сов, выход преобразователя код"частота соединен со. счетным входом второго счетчика импульсов.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР В 659144, кл. А 61 В 5/02, 1977.,2. Авторское свидетельство СССР У 661383, кл. 6 01 к 23/02, 1976 (прототип). рого соединена с выходами второгосчетчика импульсов, а выходы сумматора подключены к информационным входам регистра, тактовый вход которогоподключен к выходу счетчика времении О-входу триггера, вход установкиединицы которого подключен к выходукоммутатора, выход триггера подключен ко входам установки нуля счетчика времени и первого счетчика нмпульЗаказ 8316/64 ТиРаж 735 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписомитета СССРоткрытийкая наб д,лиал ППП "Патент". г,ужгород, ул.Прбектная,4 Составитель Л.Плетневаор С.Юско Техред Л.Пекарь Корректор М,Пож