Способ измерения частоты

)3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ьйаль всее льство СССРО, 1974ство СССР01 К 23/ОО,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР алАЫ тпааей И ИНЪПЮ Н ВОСНСМ СВВАЕТВЪС 1 В(56) 1, Авторское свидетВ 620906, кл. С 01 К 23/2. Авторское свидетелпо заявке У 3446039, кл.1982.(54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСГОТЫ,основанный на сравнении временныхинтервалов между одинаковыми по порядку с начала измерения импульсамиэталонной и измеряемой частот в нача.ле и в конце измерения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения диапазона измеряемых частот при сохранении точности измерения,начальный интервал формируют равнымнаибольшему ожидаемому суммарномуотклонению периодов измеряемой частоты за время измерения.Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения частоты высокостабильных генераторов опорных колебаний.Известен способ косвенного измерения частоты высокостабильных генераторов опорных колебаний, например способ измерения частоты, основанный на измерении относительной разности фаз по эталонным сигналам в начале и конце фиксированного временного интервала с последующим расчетом частотной поправки, причем измеренный сигнал преобразуют в опорный сигнал и формируют скорректированный сигнал в виде разности измеренного и опорного сигналов. Скорректированный сигнал используется либо для непосредствен" ного определения веса флуктуационной составляющей ухода временных шкал, либо для определения той части измеренного сигнала, которая определяется систематической составляющей уходов Г 1 3.Способ позволяет определять уход частоты контролируемого генератора путем непосредственного измерения разности фаэ между сигналами опорного и контролируемого гейераторов. Однако с увеличением частоты следования сравниваемых сигналов снижается точность измерения фаз, что приводит соответственно к снижению точности измерения частоты контролируемого генератора, т.е. данный способ при 1 меннм для измерения частоты генераторов, выдающих сигналы с низкой частотой следования.Известен способ измерения частотных Флуктуаций высокостабильных генераторов, согласно которому сравнивают временные интервалы между одинаковыми по порядку с начала измерения импульсами эталонной и измеряемой частот и по значениям разностей смежных измерений определяют частотные флуктуации расчетным путем 2 .Известный способ позволяет вести измерение частоты сигнала по откло" нению частоты сигнала от эталонной. Однако диапазон измеряемых частототносительно узкий. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых частот при сохранении точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения частоты, основанному на сравнениивременных интервалов между одинаковыми по порядку с начала измеренияимпульсами эталонной и измеряемойчастот в начале и в конце измерения, 5 начальный интервал формируют. равным.наибольше%у ожидаемому суммарномуотклонению периодов измеряемой частоты эа время измерения.Сущность способа заключается в 1 ф следующем.Из изменяющихся напряжений эталонной Г и измеряемой 1 частот формируют йоследовательности импульсовсоответственно с периодами следова ния1 1ТщиТ =Т +дТ.ЭУИэ сформированных импульсов эта ланной и измеряемой последовательностей с начала измерения формируют новые последовательности импульсов соответственно с периодами ТКТ и ТКТ + Кару. у и.причем Т 2 Ы Теаксфгде Ь Тщк - наибольшая ожидаемая величина отклонения периода 30 измеряемой частоты отпериода эталонной частоты5 Т" наибольшее суммарноеотклонение периодов из меряемой частоты от периодов эталонной частоты эавремя измерения СИмпульсы измеряемой последовательности формируют относительно импуль сов эталонной последовательности сначальным сдвигом й =Ь Т. Отклонение одного периода входйой измеряемой последовательности составляет,но (ЬТ 1 + ЬТ 2 ++ ЬТН) ЬТ; .1=1Подсчитав количество входйых им О пульсов И, прошедших эа время измерения з, и учитывая, что ЬТ 1ЬТ 2 =л"= д ТК, получимДТ " ЯЬТ,в яйначе ЬТ =ЬТ /М.1:1Одинаковые по порядку с начала из.мерения импульсы эталонной и измеряемой последовательностей определяютзадающего время измерения й Покоманде блока 3 блок 1 начинает формировать последовательность импульсовс периодом ТПервый им 4 льс эталонной последовательности Тз поступает на первый9вход блока 4, после чего на его выходе формируется начало временногоинтервала (С 2). Поступающий на второйвход блока 4 сдвинутый импульс измеряемой последовательности Т формирует на выходе блока 4 конец временного интервала (з).Блок 5 по команде блока 3 производит измерение первого временногоинтервала Тн и сохраняет значениерезультата йзмерения. Через время Тблок 5 по команде блока 3вновьпроизводит измерение временного интервала Т (Й 5 ф 6) и вычитание результатов измерения Т к - Тн.В блоке 6 подсчитывается числоимпульсов Н, прошедших за время отначала Тн до начала Т и вычисляютсяЙХат,1=1величины ДТ =Т =Т +ДТи Г1и у и Т1Таким образом, в предлагаемомустройстве в соответствии с предло,женным способом осуществляется измерение частоты с высокой точностью измерения в широком частотном диапазоне.Высокая точность измерения обеспечивается путем вычитания Т к - Тн,т.е. погрешности, обусловленные фазовыми сдвигами входных последовательностей, исключаются,иэ конечного реМэультата вычитания , уЧастотный диапазой расширен засчет формирования предложенным способом новых последовательностей Т . иТн Варьируя величинамии сиьмз 1й,имеется возможность измерять частотус высокой точностью в заданный отрезок времени в широком частотном диапазоне. Э 109398границы временных интервалов. Первыйпосле начала измерения временной интервал Тн и первый после конца измерения временной интервал Т сравнивают и измеряют разность Тк - Т. Так 5как границы временных интервалов фор-.мируют одноименные с начала измеренияимпульсы входных последовательностей,то разность Т - Тя есть не что иноеН 10как суммарное отклоненией =1тХ:ЬТ, = Т- Т,ЬЗная величиныГ и И, опреде,ляют период измеряемой частотыйТ= Т, + ат - Т, +.ЕВТ/Н,20На фиг. приведена блок-схема уст- .ройства, реализующего предложенныйспособ; на фиг.2 - временные диаграммы работы блоков устройства.Устройство содержит блок 1 выделения последовательности Т .из иэменяюЗщихся напряжений эталоннои частоты,блок 2 формирования задержки зА ипоследовательности Тн , блок 3 ф 8 рми"рования интервала измерения, блок 4 30формирования временных интервалов,блок 5 измерения разности временныхинтервалов и блок 6 подсчета импульсов, вычисления и регистрации результата, 35На фиг. 2 цифрами обозначены выходные сигналы соответствующих элементов, показанных на фиг. 1.Характерные моменты переключенияотмечены временем с - 1, 40Устройство работает следующимобразом.Входнбй эталонный сигнал поступает на вход блока 1 формированияпоследовательности Тэ . Входной измеряемый сигнал поступает на входблока 2 формирования начального сдвига Сзои последовательности импульсов с периодом Т .Начало измерения (момент времениС) начинается по команде блока 3,1093986 Новосел ставител хред Т.Д орректор О. Вил одписноеСССР 4/5 13 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор А, Козориз ЮЮ ЮФ ВВВ Заказ 3417/36