Узкодиапазонный аналоговый частотомер

;, дюж М ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ пп 47475 в Союз Советских Социалистических,Ресг 1 ублнк(22) Заявлено 12.01.73 (21) 1871038/18-10 1) .1. Кл. 6 01 г 23 Оо ением заявки Лев присое Государственнын камит) Прио тет Совета Министров СС оо девам нзобретени 53) УДК 021,317.701т 088.8) блцковацо 25.03.75. Бюллетень2 ткрытнй Да олцкозацця оццсацця 72) Автор ,изобретения. С, Скряоински Институт электродинамики АН Украинской СС 1) Заязцтель ЗКОДИАПАЗОННЪЙ АНАЛОГОВЫЙ ЧАСТОТОМЕР Изобретение относится к электроцзмерительной технике и может быть использовано прц построении частотомеров номинальной частоты, например, для измерения частоты в энергетических системах. Ероме того, оно может быть использовано при построении схем системной энергетической автоматики.Прц измерении частоты при ее незначительных отклонениях от номинального значения к точности измерения предъявляются 1 весьма высокие требования, например при измерении частоты или ее отклонений в энергетических системах, где диапазон измеряемых частот ограцичен частотамц 49 л 51 Гц, цо точность измерения должна быть це хуже 1 0,01 - 0,02 Гт 1, При этом результаты измерений в ряде случаев желательно получить в аналоговой форме с тем, чтобы на выходе измерительной схемы можно было включить самопишущий прибор или индикатор.Известное устройство для таких измерений содержит формирующее устройство, генератор стабильной частоты, ключи, триггеры и выходной прибор.Однако в известном устройстве необходимо обеспечение больших токов в импульсе, проходящем через измерительный прибор, при невысоких средних значениях тока.Цель изобретения - увеличить скважность импульсов выходного тока и создать 3 прямую зависимость полярности выходного напряжения от знака отклоце 1 шя.Это достигается применением устройства с масштабным преобразованием длительности выходного импульса.При таком преобразовашш возможно увеличение скважцостц выходных импульсов вплоть до значений, равных единице прц любом наперед заданном диапазоне измерен:;й. Естественно, что в этом случае отпадает необходимость ц в мощном источнике стабильного напряжения (тока).Работа предлагаемого устройства основана на том, что измеряется разность в длительностях периодов измеряемого сигнала ц эталонного генератора.Эта разность представляется в виде числа, записанного в памяти реверсивного счетчика импульсов. По окончании процесса измерения к вычитающему входу счетчика импульсов подключается считывающий генератор импульсов ц одновременно подключается к источнику напряжения выходной прибор. После достижения нулевого состояния счетчика прибор отключается. Прц значении частоты следования импульсов считывающего генератора меньше частоты следовацця импульсов эталонного генератора время включения выходного прибора соответственно увеличивается.На фиг. 1 приведена функциональная схе1Т, = - = 0,.02 сея;. 1,60 65 мя предлагаемого устройства; ця фиг, 2 - вр;:ггпыс дцаграм;, ы.Схема содержит формирующее устройство 1, триггеры 2 ц 3, ключ 4, формирователь 5 эталонного промежутка времени, эталонный Генератор 6 импульсов, тригге 7, еверсивцы; счетчик 8 импульсов, триггер 9, выходць:с слючевые схемы О, выходной прибор 11, кл 10.,:Бую схе 1 у 1 , делитель 13 частоты, кл 10- чеьуо с:(ему 14, триггеры 15, 16 и 17, схемы соь.ш;сцця 13.Сигнал измеряемой частоты подается на фо):,ирующее устройство 1, в результате чего ця е о выходе возникает последовательность импульсов с частотой следования, равной измеряемой. Выход формирующего устройства подкпочсц к счетному входу триггера 2. Вы: Од тр;ггера 2, в свою очередь, подключен к з, рьвяОщ 1) входам триггеров 3 и 9, а также запускающему входу триггера 7, выход которого подсоеднец к управляющему входу ключа 4, Через этот ключ ца вход формироват-.ля 5 эталонного промежутка времени подаются импульсы с эталонного (опорного) генератора 6 импульсов. Выход формирователя 5 присоединяется к закрывающему входу триггера 7, а так)ке к запускающему входу тргггера 9 и закрывающему входу триггера 3. Второй выход трцггсва 2 подключается к Яанус:яющему входу триггера 3 и зяЛ)ь:вя 01 цсму входу триггера 9,Выход эталонного генератора 6 подключается к суммцруощеу входу реверсивного счетчика импульсов 8 через ключ 12, я к вычцтающе.;у входу через делитель частоты 13 и ключ 14. Клоч 12 управляется триггером 16, двойной счетный вход которого подклО- чец к выходам триггеров 3 и 9. К этим же вьходам подклОчецы входы триггера 17 определения зцякя. Схемы И 18, управляемые три. еров 17 знака ц триггером 15 обратцОГО счета, своими выходами присоединены к управляющим входам ключей 10, через которые стибилизированцые полояптельное цлц отрицателыюе напряжения подаются ца измерительный прибор 11,Для нормальноц работы схемы необходимо, чтобы схема 5 формировала импульсы с вре)ценным интервалом, равным периоду номинальной частоты входного сигнала, т. е. при измерении частот вблизи 50 Г 4 этот интервал должен быть равен Схема работает следующим образом.Пусть измеряемая частота лежит вьцце номинальной, т. е. 1,)/о. Тогда первый яе импульс с формивовасля 1 переводит триггер 2 в единичное состояние, вследствие чего импульс с его выхода приводит трцггеп 7 тяк)ке в единичное состояние, а триггеры 3 и 9 - в нулевое. Триггер 7, в свою очередь, открывает ключ 4, через который начинают поступать 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 импульсы с эталонного генератора 6 ца формирователь 5 эталонного промежутка времени Т, (см. фиг, 2, а). В связи с тем что частота измеряемого сигнала выше номинальной, то второй импульс с формирователя 1 приходит раньше, чем сформир-,ван интервал Т, и, следовательно, триггер 2, переходя в нулевое состояние, переводит триггер 3 в ед 11 чцое состояние, При этом поступает импульс на счетный вход триггера 16, который, перехоля в единичное состояние, открывает клк) 2, через который ца суммирующий вход реверсив- ИОГО счетчика 8 начинают поступатьсы с эталонного генератора б, Счет этих и.1- пульсов происходит до тех пор, пока не сформируется интервал То, после чего выходОй импульс с формирователя 5 переводит в единичное состояние триггер 9 ц в нулевое состояние трГгеры 3 и 7. Клоч 4 за 1(рывается, и одновременно па счетный вход тргггера .б поступает иьпульс, переводяццй его в нулевое состояние, вследствие чего ключ 12 закрывается и счет импульсов счетчиком 8 прекращается.После перехода триггеоя 16 в м левое состояние с него поступает импульс ца левый вход триггера 15, который от(рывяет ключ 14, и с генератора б начинают поступать на делитель 13 и ца вычитающцй вход счетчика 8 м 1 ульсс чзстлтоЙ в 1 раз,; а: ше:;э,1 при супровании, Одновременно с этим тр;ггеро:,1 15 ца входы схем И 18 подяотся сигналы начала подачи напряжения ца выходцей прибор 11, Однако вторь:е входы этих с с:, связаны с выходами триггера 17, положение которого зависит от того, какой цз трцггероз, 3 или 9, последним перешел в единичное состояние, В данном случае при Т.СТ, таким триггером является 9, следовательно, триггер спрсделешя знака оказывается в илевом состоянии (последний импульс пр:.шел ня правый вход). Таким образом, потеццял пода:ца схему И 18, которая и открывает ключ И, подключающий выходной приоор к источнику положительного напряжения.В указаццо.; положении схема находится до тех пор, пока ца вычитающпй вход счетчика 8 це будет подано число импульсов, равное числу импульсов, просуюировяцных в первом промежутке времен.После этого импульс, фиксируощцй нулевое ссотоянис счетчика 8, закрывает тр:Ггер 15 и ключ 14. При этом выключается схема И 18, ключ 10, и ток через прибор 11 прекращается,Весь указанный цикл работы повторяется при поступлении очередного, третьего, импульса с формирователя 1, который вновь приводит триггеры 3 и 9 в нулевое состояние, и т. д. Пример:,о так работает схема и в случае отрицательного отклонения частоты, т. е, при Т)Т,. Только в этом случае первым срабатывает триггер 9 (см. фиг. 2, б), а вторым -триггер 3.7 Тираж 902 комитета Совета Мннистро бретений и открытий Раупгская наб., д. 4/5 и. Харьк. фнл. пред. Патент Изд. Ъе 80 И Государственногопо делам нзо Москва, Ж,К/Ок// ПодпнсСР