Устройство для измерения частотных параметров электрических сигналов

(54) УСТР НЫХ ПАРАМ (57) Иэоб измерител использов отклонени значения помех. Це устройств ИЯ ЧАСТХ СИГНАЛк электт бытьпериодаальногоационныхупрощеникционал ЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИетение относитсяной технике, Можно для измерениячастоты от номири наличии флукть изобретения -и расширение фу МФиг. 1 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССРВ 892332, кл. С 01 .К 23/00, 1979.Авторское свидетельство СССРУ 771563, кл. С 01 К 23/10, 198. ных возможностей - достигается путемцифрового измерения отклонения частоты от номинального значения, формирования временных интервалов обратнопропорциональных измеряемой частоте,заполнения их счетными импульсами ивычитания полученного числа импульсов, соответствующих длительностямвременных интервалов, пропорциональных периоду номинальной частоты.устройство содержит входную шину 1входной формирователь 2, элементы.И 3 и 6, счетчик 4 импульсов, шину5 эталонной частоты, формирователь 7кодов множителей, группу элементов И а8, накапливающий сумматор 9, шину 10выхода знака отклонения частоты, информационные выходы 11 и шину 12 выхода "Конец измерения".Изобретение относится к электраизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения периода иотклонения частоты электрических сигналов от номинального значения приналичии Флуктуационных помех.Цель изобретения - упрощение устройства и расширение Функциональных возможностей - достигается за счет того,что обеспечивается цифровое измерение 10отклонения частоты от номинальногозначения путем Формирования временныхинтервалов обратно попорциональных.измеряемой частоте, заполнение ихсчетными импульсами и вычитание изполученного числа импульсов ИчислаМ о, соответствующих длительностямвременных интервалов, пропорциональных периоду измеряемой и номинальнойчастот, причем импульсы заполнениялнтервала времени измерений, состоящего из ряда примыкающих временных интервалов суммируют с весовыми коэффициентами, изменяемыми в моменты формирования границ примыкающих временныхинтервалов и за счет того, что устройство содержит всего один счетчик и одиннакапливающий сумматор.На Фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - диаграмма обработки30сигналов,В состав предлагаемого устройствавходят входная шина 1, входной формирователь 2, первый элемент И 3, счетчик импульсов 4, шина эталонной частаты 5, второй элемент И 6, формирователь 7 кодов множителей, группа элементов И 8, паканливающий сумматор 9,шина 10 выхода знака отклонения частоты, информационные выходы 11, шинавыхода КОНЕЦ ИЗМЕРЕНИЯ 12.формировательслужит для преобразования поступающих ца него от источника сигналов импульсов с частотойЕ =Г,ф ь Р в счетные импульсы длясчетчика импульсов 4. Счетные импульсы Формируются в моменты времени"г г,1 (Фиг.2 а), при этом моменты времени С ,1 эС, являютсяграницами примыкающих временных интервалов (Фиг.2 б) Т, и, г и Ги Г,1 и г соответственно, Сумма длительностей примыкающих временных интервалов, ь с, э составляет интервал времени измерений Т, =Т,.Формирователь счетных импульсовможет быть реализован на элементахцифровой техники, например с использованием счетчика импульсов, дешифратора и элемента ИЛИ.Вход формирователя 2 является сигнальным входом устройства, выход соединен с импульсным входом первого элемента И.Счетчик импульсов 4 осуществляет подсчет поступающих ца .него импульсов. Выходы разрядов счетчика 4 подключены к входам формирователя 7 кодов множителей. Шина 12, на которой при поступлении и импульсов возникает потенциальный перепад, соединена с управляющими входами первого 3 и второго б элементов И.Шина 12 является одним из выходов устройства, появление потенциального перепада на шине 12 свидетельствует об окончании измерений.Формирователь 7 кодов множителей обеспечивает преобразование кодов чисел, вырабатываемых счетчиком 4, в коды весовых коэффициентов К, используемых в устройстве при суммировании длительностей примыкающих временных интервалов,Выходы формирователя 7 подключены к управляющим входам группы элементов И 8.Формирователь 7 реализуется в виде кодопреобразователя, преобразующего каждый из наборов входных логических переменных в соответствующий наборвыходных логических переменных.Группа элементов И 8 служит для передачи ца разрядные входы накапливающего сумматора 9 кодов весовых коэффициентов при поступлении на импульсные входы элементов И 8 каждого импульса. Выходы элементов И 8 подключены к разрядным входам накапливающего сумматора 8,Накапливающий сумматор 9 предназначен для суммирования поочередно поступающих на его разрядные входы чисел, представленных параллельным кодом. Выходы разрядов сумматора соединены с информационными выходами 11 устройства; выход, ца котором появляется потенциальный перепад при переполнении сумматора, подключен к шине 10 знака отклонения частоты.Устройство работает следующим обг разом.В исходном состоянии счетчик импульсов 4 установлен в ноль, элементы И 3 и б открыты, в накапливающий сумматор 9 записывается число1 о номгде Ино - число, накапливаемое сумматором в процессе работыустройства в случае равенства измеряемой и номинальной частот.Формирователь 7 кодов множителей в исходном состоянии устройства вырабатывает код числа, равного нулю. В момент времени С (фиг.2 а) формирова тель 2 вырабатывает импульс, который проходит через открытый элемент И 3 и записывает в счетчик импульсов 4 единицу. Формирователь кодов множителей 7 вырабатывает код числа К,=1, 15 Импульсы с частотой Й , подаваемые на входную шину 5 устройства, проходят через открытый элемент И 6 и поступают на импульсные входы группы элементов И 8. Так как в данном слу чае на управляющие входы этой группы элементов И 8 подан код числа К =1, каждый импульс, поступающий на импульсные входы элементов И 8, вызывает на выходах этих элементов кода числа К,=1. Следовательно, начиная с момента времени 1 накапливающий сумматор просто суммирует импульсы, поступающие на шину 5. Поэтому в интервале с (фиг.2 б) в накапливающем сумматоре образуется число М пропорциональное длительности этого интервала.В момент временипроизходит запись еще одной единицы в счетчик 4, формирователь 7 вырабатывает код чис ла К =2 и поэтому в интервале с в накапливающем сумматоре к числу М, прибавляется число Н , пропорциональное удвоенному значению длительности этого интервала. 40Аналогичный процесс повторяется до момента времени , после которого формирователь кодов множителей начинает вырабатывать коды не возрастающих более значений К . В момент времени 6 выработано значение кода К 6 Ж =5, далее Кт=4 К 8=3, К=2, К,=1.Таким образом, к моменту времени н в накапливающий сумматор вписано50х(т )К этПри отсутствии флуктуационных помех все интервалы с; равны между собой и равны55а( югде а - число сигнальных импульсов винтервале ,Поэтомуи 1и =И Е к )- --х эг, - ,Рномс учетом числа, записанного в накапливающий сумматор в исходном состоянии,результирующее число импульсов1И =Ы - И =аГ ЕКро х ном эт 1 1+оРном номи при йРЕо 1 Е.Иесли ьР=О, Ир, =0 и на шине 10 появляется потенциальный перепад в связис переполнением накапливающего сумматора.Если дРО, на шине 10 также появляется потенциальный перепад.Если аР 0, на шине 1 О потенциальныйперепад не возникает.Таким образом, число импульсов,которое зафиксировано накапливающимсумматором к концу измерительного интервала Т иэ пропорционально ЬР, ауровень логического сигнала на шине10 ("0" или " 1") определяет знак отклонения частогы.Устройство обеспечивает повышениеточности измерений при наличии флуктуационных помех за счет суммированияпримыкающих временных интервалов сизменяемыми весовыми коэффициентами.Временные интервалы обрабатываются нетолько на границах Тв моменты вре.мени СС, но также и в моменты времении юх Йэ и Тд и т,д,Устройство при И =0 позволяет измерить и длительность периода входного сигнала.Устройство содержит всего одинсчетчик и один накапливающий сумматори поэтому проще прототипа.Ф о р м у л а изобретенияУстройство для измерения частотных параметров электрических сигналов, содержащее последовательно соединенные входной формирователь, первый элемент И и счетчик, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, первый вход которого соединен с входом эталонной частоты, а также накапливающий сумматор, выходы разрядов которого являются выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я1287029 Составитель В,НовТехред М.Ходанич ело Редактор Т.Парфенова Решетн орре 0 Подписнмитета СССР аказ 771.1/4 и открытийская наб., д, 4/ роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, внего введены формирователь кодов множителей и группа элементов И, приэтом разрядные выходы счетчика через 5формирователь кодов множителей под 6 Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035. Москва, Ж, Раушключены к управляющим входам группыэлементов И, объединенные импульсныевходы которых подключены к выходувторого элемента И, а выходы группыэлементов И соединены с разряднымивходами накапливающего сумматора.