Устройство для измерения отклонения частоты электрических сигналов от номинального значения

)зм тричес начения ме ениявозмож ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ н двторсному свидеть(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕНИЯ ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ С ОТ НОМИНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к тельной технике, Может быть и зовано для быстрого и точного рения отклонения частоты элек ких сигналов от номинального в широком диапазоне значений ряемой величины. Целью изобре является расширение диапазона ных значении измеряемои величины безснижения точности измерений. Для достижения этоп цели в устройство вновьвведены коммутатор 3 аналоговых сигналов, ключ 5, интегратор 6, счетчик9 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 10, компаратор 11 аналоговых сигналов, блок 3 управления, реверсивный счетчик 14 и второй элементИ 15. Кроме того, устройство содержитинформационный вход 1, преобразователь2 частоты, формирователь 4 временныхинтервалов, опорный генератор 7,первый элемент И 8, вход 12 "Пуск",информационный выход 16, выход 17"Знака Е", выход 18 "Готов". Устройство обеспечивает линейное преобразование величины отклонения частотыЬЕ в число импульсов, где 4 Е - откло- Снение частоты от номинального значения, 2 ил. Ррг50 Изобретение относится к измерительной техникеЦель изобретения - расширецпе диапазона возмохспьпс значений измеряемойвеличины без снижения точности измерений,На фит, 1 представлена фупкциоцальттая схема устройства, на фттг, 2 - временные диатраммы, поясняющие работуустройства. 10Устройство содержит иттс 1 зормационттыйвход 1, преобразователь 2 частоты,коммутатор 3 аналоговых сигналов,формирователь 4 временных интервалов,ключ 5, интегратор 6, опорный генератор 7, пертзьтй элемецт И 8 счетчик9 импульсов, цттсроаналоготытт преобразователь 10 компаратор 11 аналоговьх ст.гналов, вход 12 "Пуск", блок13 упратзлепия, реверсивцый счетчик 2014, второй элемент И 15, информационный выход 16, выход7 "Зтсатс 41,тзыхотт, 18 "Готов",11 пформацттопцый вход 1 ус"роттствасоединен с пертзьтм входом преооразователя 2 таетоть второй вход которого соедттцеп с первьтьт вьходом Опорного ецератора 7, третий выход которого соединен е первым входом перво о элемента И 8, при этом выход ЗОпреобразователя 2 частоты подключенк первому входу коммутатора 3 аналоговых сигналов, второй вхоц которого соеди теп с вторым выхоттом опорного генератора 7, третий вход соедттвет с пертзьк выходом блока 13 упр;цзттеттття, а выход соединен с гптоОрмцттоптсым входом формирователя 4 времецпых ттнтервалов, вход "Сброс" которого объединен с входами "Сброс" ицтегратора 6 и счетчика 9 импульсови подключен к второму входу бпока13 управления, а выход соединен сче;вертым входом блока 13 управления и с управляющим входом ключа 5 45вход которого подключен к источникузталопного напряжения, а выход соедицеп с первым входом интегратора 6,выход которого подключен к аналоговому входу цифроаналогового преобразователя 10, выход которого, соединенс вторым входом компаратора 11 аналоговьтх сигналов, первый вход которого подключеет к истотцитсу эталонного напряжения, а выход соединен стретьим тзходом блока 13 управленияи с третьим входом первого элементаИ 8, второй вход которого подключен к третьему выходу блока 13 управления, а выход соединен с счетнымивходами реверсивного счетчика 14 исчетчика 9 импульсов, выходы разрядов которого подключены к цифровому входу цифроаналогового преобразователя 10, при этом вход "Направление счета" реверсивного счетчика подключен к четвертому выходу блока 13управления, пятыи выход которого соединен с входом "Сброс" реверсивногосчетчика 14, выходы разрядов которого подключены к входам второго элемента И 15 и к информадтттонному выходуустройства, а выход второго элементаИ 15 соединен с вторым входом блока13 управления, первый вход которогоподключен к входу 12 "Пуск", шестойвыход соединен с выходом 17 "ЗнакьР", а сеДьмой выход соединен с выходом 18 "Готов" устройства.Устройство работает следующим образом.На вход 1 устройства поступает сигнал с частотой .Г = Кс + ЛР, где а Р - отклонение частоты от номинального значения, подлежащее измерению. Этот сигнал поступает на первый вход преобразователя 2 частоты, ца второй вход которого поступает сигнал от опорного генератора 7 с частотой Г,: = Гяо, + Г. С выхода преобразователя снимается сигнал с разностной частотой Р + а Р, который поступает на первый вход коммутатора3, На второй вход коммутатора с опорного генератора 7 поступает сигнал с частотой Р , После подачи на вход 12 "Пуск" сигнала (см. фиг. 2) блоком управления на втором и пятом выходах формируются сигналы "Сброс", которые сбрасывают в ноль счетчики 9 и 14, устанавливают формирователь 4 в исходное состояние, сбрасывают в ноль интегратор 6. На первом выходе блока управления появляется логическая "1" и на выход коммутатора 3 начинают проходить сигналы с частотой Гв,На четвертом выходе блока управления появляется логическая "1", что обеспечивает включение реверсивного счетчика в режим сложения, Сигнал с частотой Рст поступает ца первый вход фьрыттрователя 4 и на его выходе возникает положительный импульс дли 1тельностью Т : -- который посту-ь Р,оПин, -- К ТО,Пэт ПятНПинт 3 12707 пает на управляющий вход ключа 5 и на время Т, обеспечивает подачу на первый вход интегратора 6 напряжения Ц На выходе интегратора возникает пилообразное напряжение, которое в момент окончания импульса длительностью Т имеет значение 1 О где К - коэффициент пропорциональности.После окончания импульса ключ закрывается и интегратор переходит в режим храненият 5После окончания интервала Т (см., фиг. 2) элемент И 8 открывается, счетчик 9 начинает заполняться и на выходе ЦАП 10 формируется .напряжение Б = 11 и т. И, которое поступает на 2 О аьв, ияткомпаратор 11. В момент равенства П и П,т компаратор срабатывает и ЬЫкозакрывает первый элемент И 8.На счетчик 9 и реверсивный счетчик 14 проходит И импульсов, причем 25 После первого срабатывания компаратора происходит повторный запуск устройства с тем отличием, что при этом реверсивный счетчик не сбрасывается в ноль и работает в режиме вычитания, а коммутатор 3 пропуска 35 ет на свой выход сигнал с частотой 1 о - д 1Поэтому на этом такте работы устройства в реверсивный счетчик поступает И импульсов, причем40ПэтИКТ 1Если Т = ---- ИИ , Поэтот фоф му в процессе заполнения реверсивно го счетчика 14 в нем образуется нулевое состояние, второй элемент И 15 срабатывает и блок управления переключает реверсивный счетчик 14 в режим сложения. 50Остающееся после этого в счетчике 14 число дд=ц -Н =-1 т - 1 -(Е - ,дГ)1 = -- д (1) Б , , Пэт т К О О К 5515ющееся в счетчике 14 к концу второготакта число дк=и -И = - р -(Г + дЕ)-. --- Ы (2) Пэт Пэг оК о о После второго срабатывания компаратора (см. фиг, 2) в блоке 13 управ" ления формируется сигнал "Готов", который поступает на выход 18 устройства, На выходе 17 при этом имеется сигнал, логический уровень которого характеризует знак величины отклонения.Из.,соотношений (1) и (2) видно, что устройство обеспечивает линейное преобразование величины отклонения частоты 4 Р в число импульсов. Формула изобретения устройство для измерения отклонения частоты электрических сигналов от номинального значения, содержащее опорный генератор, преобразователь частоты, формирователь временных интервалов и первый элемент И, первый вход которого соединен с третьим выходом опорного генератора, первый выход которого подключен к второму входу преобразователя частоты, первый вход которого подключен к информационному входу устройства, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона возможных значений измеряемой величины без снижения точности измерений, в него введены коммутатор аналоговых сигналов, ключ, интегратор, счетчик импульсов, ,цифроаналоговый преобразователь, компаратор аналоговых сигналов, реверсивный счетчик импульсов,второй элемент И и блок управления при этом выход преобразователя частоты подключен к первому входу коммута" тора аналоговых сигналов, второй вход которого соединен с вторым выходом опорного генератора, третий вход соединен с первым выходом блока управления, а выход соединен с информационным входом формирователя временных интервалов, вход "Сброс" которого объединен с входами "Сброс" интегратора и счетчика импульсов и подключен к второму выходу блока управления, а выход соединен с четвертым входом блока управления и с управляющим входом ключа, вход кото15р ЕВШШВВВБШОВЮШ 222 ВВВВ. Я/ дк 2 Корректор И.Шароши тор Н,Киштулинец Техред И.Попович 639/48И 1 ИИПИ Государ по делам иэоб 113035, Иосква Тиражтвенно Зака одпи комитета ССС открытийаушская наб 4 Ужгород, .п,пзводственно-полиграфическое иредприяти ктная 3 12707 рого подключен к источнику эталонного напряжения, а выход соединен с входом интегратора, выход которого подключен к аналоговому входу цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом компаратора аналоговых сигцалов, второй вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, а выход соединен с третьим входом блока,уп равнения.и с третьим входом первого элемента И второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а выход соединен с счетными входами реверсивного счетчика импуль сов и счетчика импульсов выходы разрядов которого подключены к цифровому входу цифроаналогового преобразо-вателя, прй этом вход. "Направлениесчета" реверсивного счетчика подключен к четвертому выходу блока управления, пятый выход которого соединенс входом "Сброс" реверсивного счетчика, выходы разрядов которого подключены ко входам второго элемепта И ик информационному выходу устройства,а выход второго элемента И соединенс вторым входом блока управления,первый вход которого подключен квходу "Пуск", шестой выход соединенс выходом "Знак ЬР",а седьмой выходсоединен с выходом"Готов устройства.