Устройство для измерения частоты электрического сигнала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0 01 й 23/10 БРЕТЕНИ ЕЛЬСТ 42ственноеобьединени ариков, А,В.Хамага ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВИ(54) УСТРОЙСТВО ДТОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕ(57) Изобретение отоизмерениям и модля автоматической тельство СССР В 23/10, 1989.ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАССКОГО СИГНАЛА носится к электрорадижет быть использовано обработки сигналов ча 1691769 А статных первичных преобразователей, а также изменения частоты сигналов на примыкающих временных интервалах. Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений, Устоойство содержит триггер 1, элемент И 2, формирователь 3 управляющих импульсов, триггер 4 управления, триггер 5, элементы И 6 и 7, счетчик 8 числа периодов, счетчик 9 длительности периода, регистр 10 памяти и делитель 11. Устройство обеспечивает высокую точность и надежность измерений путем исключения потерь импульсов измеряемого сигнала и синхронности работы входящих в нега блоков. 2 ил.Изобретение относится к электрорадиоизмерениям и может быть использованодля автоматической обработки сигналов частотных первичных преобразователей, алтакже изменения частоты сигналов на примыкающих временных интервалах,Цель изобретения - повышение точности и надежности измерений,На фиг,1 представлена структурная схема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие ега работу,Устройство для измерения частотыэлектрического сигнала содержит триггер 1,элемент И 2, формирователь 3 управляющих импульсов, триггер 4 управления, триггер 5, элементы И 6,7, счетчик 8 числапериодов, счетчик 9 длительности периода,регистр 10 памяти и делитель 11,Информационный вход триггера 1 является входом устройства, а выход через паследовательно включенные триггер 5,счетчик 8 числа периодов, регистр 10 подключен к первому входу делителя 11, выходкоторого я вля ется выходам устройства. В ыходтриггера 1 через элемент И 7 подключен 25к входу сброса триггера 4 управления, выход которого через последовательно включенные элемент И 6 и счетчик 9длительности периода соединен с вторымвходом делителя 11,Первый вход фармирователя 3 объединен с входом интервала измерения устройства, входом установкитриггера 4 управления, синхровходом делителя 11 и входом сброса счетчика 9 длительности периода, второй вход объединен с 35входом эталонной частоты устройства, тактовым входом триггера 1, первым входамэлемента И 2 и вторым входом элемента И6, а первый, второй и третий выходы формирователя 3 соединены соответственно с в-.;.;- 40рым входом элемента И 2, синхравхадамрегистра 10 памяти и входом сброса сче ика 8 числа периодов. Тактовый вход триггер.ра 5 подквочен к выходу элемента И 2, аинверсный выход соединен с вторым входом элемента И 7.Устройство работает следующим образом.На его вход поступают импульсы измеряемой частоты Ь, длительность которых 50равна половине периода частоты 1.Инициация работы устройства осуществляется импульсами То начала интервалаизмерения, синхронизированными импульсами эталонной частоты К которые имеют 55длительность, равную длительности импульса эталонной частоты, и период павто 1рения, равный То = Кот, где т = удлительность периода эталонной частоты; Ко - заданное число импульсов эталоннойчастоты,Появление очередного импульса Т, начала интервала измерения приводит па спаду импульса к установке триггера 4 в единицу (режим разрешения определения длительности части периода измеряемойчастоты) и установке в нуль счетчика 9, Одновременна по спаду импульса То формирователь 3 выставляет на выход "Запрет"нулевой уровень (режим запрещения пра-хождения импульсов эталонной частоты 1 на тактовый вхад триггера 5), Время выставпения нулевого уровня (сигнала "Запрет" ) Ьпр соответствует условию;13 гзапр- Тхп 1 п Югде Тапио - минимальный период измеряемойчастоты.Импульсы измеряемой частоты 4 проходят через последовательна соединенные триггеры 1 и 5, образующие регистр сдвига, и поступают на счетный вход счетчика 8. С помощью триггера 1 производится непрерывная синхронизация измеряемой частоты 1 х эталонной частоты 1 ь Триггер 5 разрешает изменение потенциала на своем выходе лишь при отсутствии синала "Запрет". Изменение информации на выходах триггеров 1 и 5 праисхацит па франту импульсов эталонной частоты 1 ь Импульсы, поступившиена счетный вход счетчика 8, подсчитываютсяи на ега выходах выставляется кад, соответствующий числу импульсов измеряемой частоты 1 х, прошедщих через последовательно соединенные триггеры 1 и 5 до момента выдачи сигнала "Запрет" формирователем 3. В течение времени вь.:дачи сигнала "Запрет" формирователь 3 вырабатывает последовательна два управляющих импульса, синхронизированные импульсами эталонной частоты 1, "ППЙ" и "СБРК", Па импульсу "ППЙ", поступающему нэ синхровход регистра 10, последний запоминает состояние счетчика 8., а па импульсу "СБРИ", поступающему на вход сброса счетчика 8, происходит обнуление последнего, Па окончании выдачи сигналя "Запрет" формирователем 3 счетчик 8 начинает подсчет импульсов измеряемой частоты 1 в следующем интервале измерений и к концу интервала измерений в нем формируется код Й, равный числу импульсов измеряемой частоты т, попавших в данный интервал измерения, Непременным условием рабаты устройства, исключающим потерю импульса измеряемой частоты и грубую ошибку в измерении, является выполнение условия (1). К тому же, импульс начала интервалаизмерений Т инициирует делитель 11 для считывания с временной задержкой информации с регистра 10 и счетчика 9,Сигнал разрешения, выработанный триггером 4, открывает элемент И 6 для прохождения импульсов эталонной частоты 1 на счетчик 9, который производит подсчет этих импульсов. Первый после прохождения спада импульса Т импульс, поступающий с выхода элемента И 7 на вход сброса триггера 4, своим уровнем переводит последний в нуль, При этом сигнал разрешения с выхода триггера 4 снимается, что запрещает прохождение импульсов эталонной частоты 1 через элемент И 6 на счетчик 9, Остальные импульсы, поступающие с выхода элемента И 7, лишь подтверждают установку триггера 4 в нуль, Установка триггера 4 в нуль происходит по уровню импульса, поступающего с выхода элемента И 7, а в единицу - по спаду импульса Т исключает возможность сбоя устройства. Таким образом, в счетчике 9 формируется код и, соответствующий числу импульсов эталонной частоты 1 уложившихся на разрешающем сигнале О, равном длительности части первого периода измеряемой частоты, попавшей в эталонный интервал. Сформированный код хранится в счетчике 9 до начала следующего интервала измерения.Делитель 11, получив запрос на считывание информации и выждав время, не менее максимальной длительности периода измеряемой частоты, производит опрос регистра 10 и счетчика 9 и рассчитывает значение частоты на 1-м интервале измерения по выражению х- -Р) Тх Ко - п 1 - 1 + п где тх - чэстота измеряемого сигнала;Тх - длительность периода измеряемого сигнала;Й - число импульсов измеряемого сигнала, попавших в данный интервал измерения;п- число импульсов эталонной частоты, уложившихся на разрешающем сигнале 0 предыдущего интервала измерения; 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 п -число импульсов эталонной частоты, уложившихся на разрешающем сигнале 0 данного интервала измерения;1 - эталонная частота.Таким образом, предложенное устройство по сравнению с известным обеспечивает более высокие точность и надежность измерений эа счет исключения потерь импульсов измеряемого сигнала и синхронности работы входящих в него блоков.Формула изобретения Устройство для измерения частоты электрического сигнала, содержащее последовательно соединенные счетчик числа периодов, регистр памяти, делитель, выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные триггер управления, первый элемент И и счетчик длительности периода, выход которого подключен к второму входу делителя, причем вход интервала измерения устройства объединен с синхровходом делителя, входом сброса счетчика длйтельности периода и входом установки триггера управления, а вход эталонной частоты устройства подключен к второму входу первого элемента И, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, в него дополнительно введены первый и второй триггеры, второй и третий элементы И и формирователь управляющих импульсов, первый вход которого соединен с входом интервала измерения устройства, второй вход объединен с входом эталонной частоты устройства, тактовым входом первого триггера и первым входом второго элемента И, а первый, второй и третий выходы формирователя управляющих импульсов подключены соответственно к второму входу второго элемента И, синхровходу регистра памяти и входу сброса счетчика числа периодов, причем информационный вход первого триггера является входом устройства, а выход объединен с первым входом третьего элемента И, информационным входом второго триггера, тактовый вход которого подключен к выходу второго элемента И, выход - к счетному входу счетчика числа периодов, а инверсный выход- к второму входу третьего элемента И, вход сброса триггера управления соединен с выходом третьего элемента И.1691769 едактор М.Келемеш роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 аз 3925ВНИИП оставитель Н,Федоровехред М. Моргентал Корректор О,ци Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5