Цифровой периодомер с автоматическим выбором предела измерения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН зсЮ С 04 Р 10 04 ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙВс".А ОР,О РВОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИдК АВТОРСНОМУ СВИВВТВРЪСТВУ В:,дд,: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР(72) И.М,Вишенчук, Н.Г.Гитшов, О.О.Каганов, А;П,Конопкин, Р.В.Курдыдык, В.Ф.Ткаченко и А.ИАХолоша (7 1) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола(56) 1. Ермолов Р.С. Цифровые. частотомеры. Л., "Энергия" 1973, с. 45- 48, рис, 2-9.2. Авторское свидетельство СССР У 451045,.кл. С 04 Р,10/04, 1972,(54)(57) ЦИФРОВОЙ ПЕРИОДОМЕР С АВТОМАТИЧЕСКИМ ВЫБОРОМ ПРЕДЕЛА ИЗМЕРЕНИЯ,содержащий генератор опорной частоты,подключенный к входу счетчика импульсов через первый ключ, управляющийвход которого соединен с выходом фор,мирующего триггера и управляющим входом второго ключа, а также входнойформирователь, выход которого черезтретий ключ соединен с входом 5 формирующего триггера ичерез второйключ - с первым входом счетчика поддиапазонов, выходы которого соединены Я 01101783 А с входами элемента ИЛИ через дешифратор поддиапазонов, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены дополнительный старший разряд счетчика импульсов и дополнительные элемент ИЛИ, ключ и триггера также одновибратор и триггер запуска, причем вход 17 дополнительного триггера соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ, тактовый вход - с выходом элемента ИЛИ, а выход - с входами Р формирующего триггера и триггера запуска, а также с входом одновибратора, выход которого через дополнительный ключ подключен к входу сдви-га информации счетчика импульсов, при этом выход дополнительного старшего разряда счетчика импульсов соединен с управляющим входом дополнительного ключа и первым входом допол- а нительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом старшего разряда счетчика импульсов, вход 5 триггера запуска соединен с входами всей установки в "0" счетчика импульсов, 1, счетчика поддиапазонов и дополнитель- р,ного триггера, а выход соединен с управляющим входом третьего ключа, 11017Изобретение относится к импульсной,и электроизмерительной технике и может быть использовано при создании измерителей периода следования электрических сигналов.Известно устройство для измерения периода с автоматизацией выбора предела измерения, содержащее входной формировательсигналов, генератор опорной частоты, счетчик импульсов, счетчик поддиапаэонов и ключи 1 3.Однако это устройство имеет узкий динамический диапазон измерения, так как при малых значениях периода для обеспечения необходимой точности измерения требуется высокая частота опорных сигналов.Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения периода, содержащее генератор образцовой частоты, выход которого через первый ключ соединен с.входом счетчика импульсов, входной формирователь, нагруженный на вход счетчика поддиапазонов, элемент ИЛИ, выход ко торого соединен с одним из управляющих входов второго ключа, вто" рой входкоторого подключен к одному иэ выходов счетчика импульсов, пусковой ключ, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя, дешифратор поддиапазонов, входы которого подключены к выходам счетчи-. чика поддиапазонов, а выходы к входу элемента ИЛИ и триггера, входы которого соединены с выходами второго и пускового ключей, а его выход подключен к управляющим входам формирователя импульсов и первого ключа2 ,Однако в известном устройстве воз-. можны сбои вследствие изменения периода в процессе измерения. Эти сбои возникают часто, если значение измеряемой величины находится на стыке двух поддиапазонов измерения. В этом случае переполняется счетчик импуль 45 сов, и в момент окончания очередного измеряемого интервала старший разряд счетчика оказывается в нулевом состоянии, что приводит к сбою.Целью изобретения является повы" 0 шение помехозащищенности периодомера.Указанная цель достигается тем, что в цифровой периодомер с автоматическим выбором предела измерения, содержащий генератор опорной частоты, подключенный к входу счетчика импульсов через первый ключ, управляющий вход 83 2которого соединен с выходом формирующего триггера и управляющим входом второго ключа, а также входной формирователь, выход которого через третий ключ соединен с входом 8 формирующего триггера и через второй ключ с первым входом счетчика поддиапазонов, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ через дешифратор подциапазонов, введены дополнительный старший разряд счетчика импульсов и дополнительные элемент ИЛИ, ключ и триггер, а также одновибратор и триггер запуска, причем Р вход дополнительного триггера соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ, тактовый вход - с выходом элемента ИЛИ, а выход - с входами К формирующего триггера и триггера запуска, а также с входом одновибратора, выход которого через дополнительный ключ подключен к входу сдвига информации счетчика импульсов, при этом выход дополнительного старшего разряда счетчика импульсов соединен с управляющим входом дополнительного ключа и первым входом дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом старшего разряда счетчика импульсов, вход 8 триггера запуска соединен с входами установки в "0" счетчика импульсов, счетчика поддиапазонов и дополнительного триггера, выход соедичен с управляющим входом третьего ключа.На чертеже представлена блок-схема цифрового периодомера с автоматическим выбором предела измерения.Периодомер содержит генератор 1 опорной частоты, ключ 2, элемент ИЛИ 3, счетчик 4 импульсов с дополнительным старшим разрядом 5, одновибратор 6, ключ 7, формирующий и допол" нительный триггеры 8 и 9, элемент ИЛИ 10, триггер 11 запуска, ключ 12, дешифратор 13 поддиапазонов, входной формирователь 14, ключ 15, счетчик 16 поддиаоазонов; генератор 1 опорной частоты подключен к счетчику 4 импульсов через ключ 2, управляющий вход которого соединен с выходом триггера 8 и управляющим входом ключа 15, Входной формирователь 14 через ключ 12 соединен с входом 8 триггера 8 и через ключ 15 " со счетным входом счетчика 16 поддиапазонов, Выходы счетчика 16 соединены с входами элемента ИЛИ 10 через дешифратор 13 поддиапаэонов. Вход 0 триггера 9 соедиЭ ,1101 нен с выходом элемента ИЛИ 3, тактовый вход - с выходом элемента ИЛИ 10, а выход - с входами К триггеров 8 и 11 и входом одновибратора 6. Выход одновибратора 6 через ключ 7 подклю 5 чен к входу сдвига информации счетчика 4 с дополнительным разрядом 5, а выход дополнительного разряда - с управляющим входом ключа 7 и входом элемента ИЛИ 3, второй вход которого соединен со старшим разрядом счетчика 4. Вход 8. триггера 11 соединен с входами установки в "О" счетчика 4 импульсов с дополнительным разрядом 5, счетчика 16 поддиапазонов и триггера 9, Выход триггера 11 подключен к управляющему входу ключа 12. Периодомерработает следующим образом,20В исходном состоянии ключ 2 и ключ 15 закрыты потенциалом с выхода формирующего триггера 8, С поступлением сигнала "Пуск" триггер 11 запуска устанавливается в единичное состояниеи своим выходом открывает ключ 12. Одновременно счетчик 4 импульсов с дополнительным рязрядом 5, счетчик 16 поддиапазонов и дополнительный триггер 9 устанавливаются в нулевое состояние. Первый после сигнала "Пуск" импульс, соответствующий началу измеряемого периода, приходящий с входа через формирователь 14, устанавливает формирующий триггер 8 в единичное состояние, который, в свою З 5 очередь. открывает ключи 2 и 15. Импульсы с генератора 1 опорной частоты начинают поступать на вход счетчика 4 импульсов. По окончании одного периода измеряемого сигнала импульс, 40 соответствующий его окончанию, через ключ 15 подается на вход счетчика 16 поддиапазонов, на выходе "О" дешифратора 13 поддиапазонов появляется потенциал, который проходит через 45 элемент ИЛИ 1 О и подается на тактовый вход триггера 9 Если к этому моменту в старшем разряде счетчика 4 импульсов оказывается единица, то . она через элемент ИЛИ 3 поступает 50 , на вход Р триггера 9, который в момент появления потенциала на его тактовом входе устанавливается в единич-ное состояние. При этом Формирующий триггер 8 устанавливается в нулевое 55 состояние и закрывается ключ 2, счетные импульсы не поступают на вход счетчика 4. Кроме того, в нулевое 783 4состояние устанавливается триггер 11 запуска, что приводит к закрытию клю" ча 12 закрывается ключ 15 и запускается одновибратор 6. Импульс с выхода одновибратора поступает на вход ключа 7, но, поскольку дополнительный разряд 5 находится в нулевом состоянии, импульс на вход сдвига инфор; мации счетчика 4 не поступит. На этом процесс измерения закончится, и измерительный интервал будет равен одному периоду измеряемого сигнала.Если же в момент окончания одного периода измеряемого сигнала старший разряд 5 будет находиться в нулевом состоянии, то цикл измерения не заканчивается, и импульсы с генератора 1 будут продолжать поступать на вход счетчика 4. Если к моменту окончания второго периода измеряемого сигнала старший разряд счетчика 4 окажется в единичном состоянии, то потенциал с первого выхода дешифратора 13 установит триггер 9 в единичное состояние и измерительный цикл закончится. В противном случае анализ состояния .старшего разряда счетчика 4 будет проводиться в момент окончания четвертого периода измерительного интер- . вала - появление единичного потенциала на втором выходе дешифратора 13 и т,д. Таким образом, иа выходе триггера 8 будет формироваться измерительный интервал, возрастающий во времени:+Т+Л 4 + +2И х х х х " где Тх - период измеряемого сигнала;и - значения порядка,Результат измерения определяетсячислом Й, накопленным в счетчике 4,и равен где Г 0 - частота импульсов генератора опорной частоты;А - основание системы счисления.Как правило, величина Е представляет собой степень основания системы счисления. Тогда значение и будет определять положение запятой в числе МЕсли измерение производится на стыке двух поддиапазонов, то под влиянием помех возможно переполнение счетчика 4. В этом случае в единичное состояние устанавливается дополнительный .старший разряд 5, по оконСоставитель В.Мулярактор Р.Цицика Техред О.Неце Корректор А, Дзятк 1 Тираж 408 ИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Жаказ 4764/3 ВНПодписо комитета СССРи открытийРаушская наб., д/5 Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектна 5 1101783 6 чании измерительного интервала триг- Такое рещение позволяет повысить гер 9 устанавливается в единичное помехозащищенность периодомера, так состояние, цикл измерения заканчива- как исключаются сбои и обеспечивается, импульс с выхода одновибратора ется нормальная работа даже в том 6 проходит через ключ 7, так как до случае, когда значение измеряемого полнительный разряд 5 счетчика нахо- периода находится на стыке двух поддится в единичном состоянии и резуль- диапазонов и искажено помехой, тат, накопленный в счетчике 4, сдви- Таким образом, введение дополнигается на один разряд в сторону млад- тельного разряда счетчика импульсов,1 Оключа, одновибратора, элемента ИПИи двух триггеров позволяет повыситьВ этом случае значение 3 Ч (мантис- помехозащищенность цифрового периоса) и (порядок) определяет реэуль- да с автоматическим выбором предела .тат измерения. измерения.