Цифровой частотомер

(19) (И)СОЮЗ СОВЕТСНИМСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН БРЕТЕНИЯ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ ЬСТВ ВИ( 21 ) 3352264/18-21 ., п (22) 10,11.81 б (46) 23.10,83. Бюл. Р 39 к (72) А.А.Акимов, 10.К.Живулин,п В.И.Зубкин, А.И,Иншаков, В.Ф.Лебеде- в ва и .И.А.Медведков . и (53) 621.317(088,8)т (.56) 1, Авторское свидетельство СССР . с Р 194953, кл, С 01 й 23/10,14.07,65. и2. Авторское свидетельство СССР б Р 215322, кл. 0 01 н 23/10,30.05.66. , в (54)(57) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР, содер-т жащий формирователь импульсов, пос р ледовательно соединенные первый : ны клич, первый счетчик, первый селек- н торный блок и регистратор, последо- г вательно соединенные второй ключ, .в второй счетчик и второй селекторный п блок, а также генератор опорнбй час- в тоты и блок и последовательно соединенные делитель и триггер временных к интервалов, первый выход которогоподключен к первому входу первогоключа, первый вход второго ключа К соединен с вторым выходом триггера с временных интервалов, о т л и ч а и- н щ и й с я тем, что, .с целью повыше- ,м ния надежности и снижения мошности с ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ отребляемой энергии, в него введены лок синхронизации, элемент задерия и Формирователь задержанных им- ульсов, вход которого подкличен к торому выходу триггера временных нтервалов, первый выход .Формироваеля задержанных импульсов соединенвторыми входами триггера временных нтервалов и второго селектЬрного лона, выход последнего соединен с торим входом первого счегчика, треий вход которого подключен к вто-. ому выходу формирователя задержанх импульсов, третий выход последего соединен с вторым входом первоо селекторного .блока, четвертый ыход формирователя задержанных .имульсов подключен к второму входу торого счетчика, при этом выход, ) ормирователя импульсов подключенпервому входу блока синхрониза-лючей, причем второй вход блока инхронизации подключен к выходу геератора опорной частоты и входу. эде ента задержки, выход последнего .оединен с входом делителя,ции, выход последнего соединен с вторыми входами первогои второгоИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных системах непрерывного измерения частоты.Известен двухканальный частотомер содержащий два .счетчика одинаковой разрядности, Формирователь импульсов, селектор с двумя парафазными выходами, управляющий двумя ключами два счетчика коррекции и логическун схему коррекции 1) .Недостатками устройства являются низкая. надежность и повышенное потребление электроэнергии из-за аппаратурного удвоения счетчиков и изза нерационального их использования по времени, так как после окончания счета, считывания кода и обнуления счетчик не используется для счета до начала нового цикла счета.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является полупроводниковый цифровой частотомер, который содержит Формирователь импульсов, последовательно соединенные первый ключ, первый счетчик, первый селекторный блок и регистратор, последовательно соединенные второй ключ, второй счетчик и второй селекторный блок, а также формирователь эталонных импульсов, включающий в себя генератор опорной частоты, послецовательно соединенные делитель и триггер временных интервалов, первый выход которого подключен к первому входу первого ключа, первый вход второго ключа соединен с.вторым выходом триггера временных интервалов, входом первого селектор-, ного. блока и первой схемы сброса, выход которой соединен с вторым входом второго счетчика, первый выход триггера временных интервалов подключен к второму входу второго селекторного блока и входу второй схемы. сброса, выход которой соединен с вторым входом первого счетчика, при этом выход второго селекторного блока соединен с вторым входом регистратора, вторые входы первого и второго ключей подключены к выходам формирователя импульсов 2) .Однако известное устройство имеет низкую надежность, большое энергопотребление и вес из-за удвоенного оборудования счетчиков и селекторных блоков. Цель изобретения - повышение надежности и снижение потребляемой мощности.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий Фбрмирователь импульсов, последовательно соединенные первый ключ, первый счетчик, первый селекторный блок и регистратор, последо 10 го подключен к второму выходу триггера временных интервалов, первый вы-ход формирователя задержанных им пульсов соединен с вторыми входами. 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 вательно соединенные второй .ключ,второй счетчик и второй селекторннйблок, а также генератор опорной частоты и последовательно соединенныеделитель и триггер временных интервалов, первый выход которого подключен к первому входу первого ключа,первый вход второго ключа соединен с вторым выходом триггера временныхинтервалов, введены блок синхронизации, элемент задержки и Формирователь" задержанных импульсов, вход кототриггера временных интервалов и второго селекторного блока, выход последнего соединен с вторым входом первого счетчика, третий вход которого подключен к второму выходу формирователя задержанных импульсов, третий выход последнего соединен с. вторым входом первого селекторного блока, четвертый выход Формирователя задержанных импульсов подключен к второму входу второго счетчика, при этом выход формирователя импульсов подключен к первому входу блока синхронизации, выход последнего соединен с вторыми входами первого и второго ключей, причем второй вход блока синхронизации подключен к выходу генератора опорной частоты и входу элемента задержки, выход последнего соединен с входом делителя.На чертеже изображена блок-схема цифрового частотомераЦифровой частотомер содержит формирователь 1 импульсов, блок 2 синхронизации, генератор 3 опорной частоты, первый и второй ключи 4 и 5, триггер б временных интервалов, делитель 7, элемент 8 задержки, первый счетчик 9, формирователь 10 задержанных импульсов, второй счетчик 11, первый селекторный блок 12, регистратор 13 и .второй селекторный блок 14. устройство содержит последовательно соединенные первый ключ 4, первый счетчик 9, первый селекторный блок 12 и регистратор 13, последовательно соединенные второй ключ 5, второй счетчик 11 и второй селекторный блок 14, а также генератор 3 опорной частоты и последовательно соединенные делитель 7 и триггер 6 временных интервалов, первый выход которого подключен к первому входу первого ключа 4, первый вход второго ключа 5 соединен с вторым выходом триггера 6 временных интервалов, Формирователь 10 эадержанйых импульсов, вход которого подключен к второму выходу триггера б временных интервалов, первый выход Формирователя 10 задержанных импульсов соединен свторыми входами триггера б временных интервалов и второго селекторно го блока 14, выход последнего сое- динен с вторым входом первого счетчика 9, третий вход которого подклю чен к второму выходу Формирователя 10 задержанных импульсов, третий выход последнего соединен с вторым входом первого селекторного блока 12, четвертый выход Формирователя 10 задержанных импульсов подключен к второму входу второго счетчика 11, при этом выход формирователя 1 импульсов подкличен к первому входу блока 2 синхронизации, выход последнего соединен с вторыми входами перваго и второго кличей 4 и 5, причем второй вход блока 2 синхронизации подключен к выходу генератора 3 опор ной частоты и входу элемента, 8,задержки, выход последнего соединен с входом делителя 7.Цифровой частотомер работает следующим образом.Напряжение измеряемой частоты Рпоступает на Формирователь 1 импульсов, который вырабатывает импульсы измеряемой частоты с постоянной амплитудой и длительностью. В блоке 2 синхронизации производится синхронизация импульсовизмеряемой частоты импульсами Гоп генератора 3 опорной частоты. Синхронизированные импульсы измеряемой частоты поступают на первые входы первого 4 и второго 5 кличей, Поочередное отпирание первого 4 и второго 5 ключей производится с помощью триггера б временных интер-, валов. Время измерительного интервала, в течение которого производится Формирование кода, пропорционального измеряемой частоте, определяется частотойГоп генератора 3 опорной частоты и коэффициентом деления .делителя 7.С помощью элемента 8 задержки обеспечивается сдвиг на время 12 Ъ от момента переключения триггера б . временных интервалов и ближайшего синхронизированного импульса Йзмеряемой частоты.Пусть триггер б временных интервалов переключился в состояние "0". при этом первый ключ 4 закрыт,а втом рой ключ 5 открыт и импульсы измеряемой частоты поступают на вход второго счетчика 11. Одновременно с заполнением второго счетчика 11 производится формирование последовательности из четырех управляющих импульсов Формирователем 10 задержанных импульсов. На третьем выходе Формирователя 10 задержанных импульсов вырабатывается импульс опроса состояния первого счетчика 9 с помощью первого селекторного блока 12 ипередача кода первого счетчтка 9 врегистратор 13. Затем вырабатывается на втором выходе Формирователя10 задержанных импульсов импульс5 сброса первого счетчика 9. По первому задержанному импульсу, выработанному на первом выходе формирователя10 задержанных импульсов, производится опрос состояния второго счет чика 11 и передача его када в первыйсчетчик 9 с помощьи второго селекторного блока 14, Одновременно первыйзадержанный импульс переключает триггер временного интервала в состояние 15 "1", приводящее к открыванию первого ключа 4 и закрывании второго клича5. Таким образом, первый счетчик 9подготовлен к продолжению цикла измерения частоты, начатого вторым счет чиком 11,Переключение триггера 6 временного интервала по первому задержанному импульсу происходит только междуимпульсами измеряемой частоты. Пс 5 четвертому задержанному импульсуформирователя 10 задержанных импульсов производится сброс второго счетчика 11, Одновременно производитсязаполнение счетчика 9 до моментапереключения триггера 6 временногоинтервала в состояние "0" по импульсу с выхода делителя 7, Затем циклизмерения повторяется.1Выработка управляющих импульсовформирователя 10 задержанных импульсов производится после окончанияпереходных процессов в первом счетчике 9 с учетом задержки.Разрядность п второго счетчика 11должна быть такова, чтобы еговремя 40 накопления снск было не менее суммарного времени переходных процессовв первом счетчике.9 и временивыраббтки и исполнения управляющихкоманд формирователя 10 задержанных 45 импульсов, т.е. ь "-2 - ) с+ -1 и1Цф оп . Гппри условии, что быстродействие устройства - 2 Гоп , а максимально измеряемая частота Рв = "опОбычнои 50- в многоразрядныхсчетчиках,величи"опны одного порядка, поэтому разрядность второго счетчика много меньшеразрядности первого счетчика. Эффективность аппаратурного сокрацениярастет с увеличением быстродействияустройства и разрядности первогосчетчика.Аппаратурное сокращение приводит 60 к повышению надежности, снижениюэнергии потребления, массы и габаритов устройства. Аппаратурное сокращение произведено при сохранении режима непрерывного измерения прототи па.1049820 роса и сброса увеличивает точность измерения, так как исключается воэможность их совпадения с Г .В известном частотомере совпадение со сбросом может приводить к ошибке измерений. Составитель В.Кашутаобкова Техред Т,Маточка Корректо дакт Зимокосо каз 8/42 Тираж 710ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушская Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Кроме того, введение .синхронизации Г н о , введение сдвига интервала на время ., формирвоание синхрон.- опных с Г управляюцих импульсов опПодписноета СССРрцтнйаб., д.,