Измеритель частоты

) (11) 74007 01 В 23/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, %32В.М.Ноянов и С.Г,Черн тво СССР 10, 1989.ОТЫ ся к электрорадипользоваться для сигналов частотеделения частоты на примыкающих лью изобретения АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(57) Изобретение относитоиэмерениям и может исавтоматической обработквых датчиков, а также опрэлектрических сигналоввременных интервалах. Це является повышение надежности работы измерителя частоты, Измеритель частоты содержит формирователь 1 импульсов, элемент И 2, триггер 4, генератор 5 эталонных частот, счетчик 8 импульсов измеряемой частоты, основной счетчик 9 импульсов, регистр 11 и делитель 14. Введение триггера 3, коммутатора 6, блок 7 памяти, дополнительного счетчика 10, регистра 12, блока 13 элементов совпадения, элементов 15,16 задержки и блока 17 памяти позволило повысить надежность за счет исключения случайной потери части импульсов при переходных процессах и упрощения операций преобразования кодов, 2 ил.Изобретение относится; электрорадиоизмерениям и может использоваться дляавтоматической обработки сигналов частотных датчиков, а также определения частотыэлектрических сигналов на примыкающихвременных интервалах,Целью изобретения является повышение надежности работы измерителя.На фиг.1 представлена структурная схема измерителя, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Измеритель частоты содержит формирователь 1 импульсов, элемент И 2, выходкоторого подключен к входу установки триггера 3, а первый вход соединен с выходомтриггера 4, генератор 5 эталонных частот,выход которого подключен к входу коммутатооа 6, блок 7 памя ги,.счетчик 8 импульсовизмеряемой частоты, основной счетчик 9импульсов, дополнительный счетчик 10 импульсов, регистры 11 и 12, блок 13 элементов совпадения, делитель 14, элементызадержки 15 и 16, блок 17 памяти, Выходформирователя 1 подключен к второму входу элемента И 2 и через последовательносоединенные счетчик 8 и регистр 11 подключен к первому входу делителя 14, выход которого является выходом измерителя,В ыход элемента И 2 через элемент 15 задержки подключен к входам переписи регистров 11,12 и входу элемента 16 задержки,выход которого объединен с входом установки основного счетчика 9, управляющимвходом делителя 14 и входами сброса счетчика 8 и триггера 4, Первый выход коммутатора 6 через последовательно включенныеосновной счетчик 9 и регистр 12 соединенс вторым входом делителя 14, первый ивторой информационные входы блока 13элементов совпадения подключены соответственно к информационным выходамблока 17 памяти и дополнительного счетчика 10,Информационный выход блока 7 памяти объединен с информационными входами основного счетчика 9 и дополнительногосчетчика 10, вычитающий вход которого соединен с вторым выходом коммутатора 6,выход замка объединен с входом установкидополнительного счетчика 10 и входомсброса триггера 3.Измеритель частоты равботает следующим образом.В исходном состоянии элемент И 2 закрыт, выходы триггеров 3 и 4 обнулены. Содного из выходов генератора 5 на входкоммутатора 6 поступают импульсы эталонной частоты Ьэ 1. след;эщие далее на суммирующий вход основного счетчика 9, В блоке7 памяти записан код Ин, считывание которого импульсами частоты 1 э 1 производится за время, несколько большее суммарного времени настройки элементов задержки 15, 16 и переключения счетчика 9 в началь .ное состояние. В блок 17 памяти считанкод йо, соответствующий основному времени о измерительного участка и равныйНо= оэ 1. (3) В элементы памяти делителя 14 запи- "0 сан код, соответствующий частоте 1 э,Работа измерителя рассматривается,начиная с некоторого произвольного момента времени 11 (фиг,2), Счетчик 8 заполяется импульсами измерительной частоты х, а счетчик 9 - импульсами эталонной частоты тэ 1, При считывании в последнем йо-го импульса на выходе блока 13 элементов совпадения формируется электрический сигнал, соответствующий логической единице, который устанавливает триггер 4 в единичное состояние и открывает элемент И 2 (момент времени тг), Вследствие этого очередной импульсный сигнал, возбуждаемый на выходе формирователя 1 в момент времени тз, не только увеличивается на 1 содержимое счетчика 8, но проходя через открытый элемент И 2, изменяет состояние подключенных к его выходу блоков 3, 306, 912, А именно: триггер 3 устанавливается в единичное состояние и посредством коммутатора 6 подсоединяет выход генератора 5 к вычитающему входу дополнительного счетчика 10; последний начинает работать в режиме вычитания, а счетчик 9 останавливается; через интервал времени, равный уставке элемента 15 задержки и достаточный для прохождения переходного процесса в счетчике 8, связанного с записью в него последнего измерительного 40импульса, его содержимое пх, а также содержимое счетчика 9 переписываются в регистры 11 и 12.По истечении интервала времени, соответствующего настройке другого элемента 16 задержки и достаточного для устойчивого переключения вышеуказанных регистров, на его выходе формируется импульсный сигнал, по которому производится обнуление счетчика 8 и запись в основной счетчик 9 кода Ин начальной уставки, хранящегося в блоке 7 памяти. При считывании содержимого счетчика10 до нуля на его выходе возбуждается сигнал переноса в виде "1", который адресуется на вход сброса триггера 3 и на свой. входустановки,По этой команде триггер 3 обнуляется,возвращая в исходное состояние коммутатор 6, а в счетчик 10 переписывается код начальной уставки й,Далее вновь задействуется в работу счетчик 9, причем накопление им импульсов эталонной частоты Ь 1 производится не с нуля, а с учетом начальной уставки йн и измерительный цикл повторяется.В каждом цикле по команде элемента 16 задержки запускается делиттель 14, который выполянет следующие вычислительные операции.СНаЧаЛа ОН СЧИтЫВаЕт Кад П 1 х, уСтаНОВ- ленный на выходе регистра 11 и равный числу импульсов входной частоты 1 х, поступивших за время гх, и умножает ега на код, СаатнвтСтВУЮЩИй ЧаСтОтЕ 1 э 1:П 1 хтэ 1,Затем он делит полученный результат на код Йх регистра 12, определяя тем самым искомую частоту 1 х:х э 1 (4)хТаким образом, измерительный цикл условно можно рассматривать как состоящий из двух временных участков.На первом участке, совпадающем с началом измерительного цикла, в работу задействуется дополнительный счетчик 10. В это время производится запись накопленной информации в регистры 11,12 и возврат основного счетчика 9 в начальное состояние, учитывающее число импуль- СОВ Йх ЭтаЛОННОй ЧаСтОтЫ 1 э 1, СЧИтЫВаЕМОЕ счетчиком 10,На втором участке работает основной счетчик 9. Совместно с блоком 13 элементов совпадения ан задает расчетную длительность т, интервала измерений, па истечении которого первый же поступающий в схему импульс входной частоты является сигналом окончания текущего измерительного цикла и началом следующего.Точность измерения 1 х повышена за счет того, что переключение схемы с первого участка на второй осуществляется без искажения счета импульсов эталонной частоты 1 э 1, поскольку в каждом измерительном цикле импульс Мн считывается в счетчик 10, а следующий йн+1 импульс - уже в основной счетчик 9, который и определяет окончательный результат измерения гх.В описанном измерителе частоты погрешность преобразования частоты в код в каждом измерительном цикле не превышает длительности одного периода эталонной частоты б, причем использование генератора 5 с набором выходных эталонных частот позволяет осуществить предварительную настройку измерителя на заданный диапазан измерея частоты 1 х с целью уменьшения погрешности ее преобразования н кад.Таким образам, измеритель частоты пасраннени;а с известным устройствам паны шает надежность измерений за счет исключения случайной потери части ил 1 пульсав при переходных процессах и упрощения операций паеабразования кодов.Формула изобретения 10 Измеритель частоты, содержащий последовательно соединенные формирователь импульсон, вход которого является входам устройства, счетчик импульсов измеряемай частоты и первый регистр, выход 15 котарага соединен с первым входам делителя, а также элемент И, основной счетчик импульсан, генератор эталонных частот и пернь.й триггер, выход которого подключен к первому входу элемента И, причем управ ляющий вход делителя, выход которого является выходом устройства, соединен с входом сброса счетчика импульсов измеряемой частоты, о ", л и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью повышения надежности, в него до палнительна введен коммутатор, дополнительный счетчик импульсов, втооал триггер, второй регистр, блок элементов совпадений, первый и второй блоки памяти, первый и второй элементы, выход второго 30 элемента задержки объединен с входомустановки основного счетчика импульсов, управляющим входам делителя и входом сброса первого триггера, причем вход коммутатора подключен к выходу генератора 35 эталонных частот, управляющий нхад - квыходу нтарага триггера, первый выходчерез последовательно соединенные основной счетчик импульсов и второй регистр падклачен к второму входу делителя, а 40 второй выход подключен к нычитающемувходу дополнительного счетчика импульсов, информационные входы которого объединены с информационными входами оснаннага счетчика импульсов и инфарма ционными выходами первого блока памяти,первый и второй информационные входы блока элементов совпадения соединены соответственно с информационными вцхадал 1 и второго блока памяти и информэ ционными входами второго регистра, авыход подключен к входу установки первого триггера, вход сброса первого триггера. объединен с выходом заема и входом установки дополнительного счетчика импуль сов, второй вход элемента И соединен свыходом формирователя импульсов, а выход падклачен к входу установки второго триггера и через первый элемент задержки соединен с входам переписи первого и второго регистров.1674007 Составитель Н.ФедоровРедактор Н.Горват Техред М,Моргентал Корректор С.Черн роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 аказ 2917 Тираж 405ВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписное бретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб 4/5