Электронно-счетный частотомер

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЙВТОРСтт",ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 п 48861 Сова Советских Соииалистнческик Республик61) Дополнительное к авт, свпд-ву22) Заявлено 03.01,74 (21) 1988155/18-1с присоединением заявки23/ 51) М Государственный комите 23) ПриоритетОпубликовано 15.10.75. Бюллетеньовета Министров СССпа делам изобретений и отртй(088.8) а опубликования описания 27.01.76 2) Авторы изобретения менко и Г. А. Черепашу(71) Заявитель Харьковский авиационный инсти ЭЛЕКТРОННО-СЧЕТНЫЙ ЧАСТОТОМЕР Изобретение относится к области цифровои электроизмерительной техники и может быть использовано в качестве цифрового преобразователя в частотных измерительно-информационных системах,Известен электронно-счетный частотомер, содержащий счетчик, умножитель измеряемой частоты, триггер управления счетом, селектор и генератор калиброванной частоты с делителями.В известном устройстве в качестве умножителя частоты с постоянным коэффициентом умножения 2, включенного во входной тракт частотомера, использована запитываемая пилообразным напряжением цепочка последовательно соединенных туннельных диодов, нагруженных на активное сопротивление, или управляемый генератор квантов импульсов, синхронизируемый сигналом считывающего устройства.Однако при измерении нижних частот диапазона известными частотомерами возникает большая статическая погрешность, так как счетчик измеряемой частоты заполняется только в младших разрядах.Для автоматизации переключения пределов измерения и повышения точности измерения предлагаемый частотомер снабжен дешифратором выбора коэффициента умножения, а умножитель частоты выполнен с автоматическим переключением коэффициента умножения, причем входы дешифратора выбора коэффициента умножения соединены с выходами триггеров фиксации поддиапазона из мерений, а выходы - с входами переключениякоэффициента умножения умножителя, выход которого через вентиль и схему ИЛИ подключен к входу счетчика.Для исключения накопления погрешности 10 умножителя частоты счетчик импульсов снабжен вентилями управления счетчиком, первые входы двух из которых соединены с выходами дешифратора выбора коэффициента умножения, вторые входы - с входом умножителя 15 частоты, а выходы через схемы ИЛИ - свходами декад счетчика, а первые входы вторых двух вентилеи через схемы ИЛИ подключены к выходам дешифратора выбора коэффициента умножения, а выходы декад счет чика через эти вентили и схемы ИЛИ соединены последовательно.На чертеже изображена функциональнаясхема предложенного частотомера, содержащего входное формирующее устройство 1, 5 триггер 2 управления калиброванной частотой10, генератор 3 калиброванной частоты )вентиль 4 калиброванной частоты, делители 5 - 7 калиброванной частоты, вентиль 8 входной частоты, триггер 9 управления счетом, второй 30 вентиль 10 входной частоты, схему ИЛИ10 15 20 Импульсы с 311, триггеры 12 и 13 выбора поддиапазон.".измерения, вентили 14 и 15 выдсленпя иторш оимпульса, триггер 16 выделения второго импульса, вентили 17 - 19 управления вторымимпульсом, матричный кодовый дешифратор20 выбора поддиапазспа измерения, входныевентили 21 и 22 умножитсля, матричный кодовый дешифратор 23 выбора коэффициента умножения, триггеры 23 - 25 фиксации поддпапазона, умножитель частоты 26 с переключаемым коэффициентом умножения, вентиль 27умноженной частоты, схему ИЛИ 28, вентили 29, 30 управления счетчиком, схемыИЛИ 31 - 34, декаду 35 счетчика, схемуИЛИ 36, вентиль 37 управления, декаду 38,схему ИЛИ 39, вентиль 40 управлениясчетчиком, декаду 41, индикаторное табло -12.Импульсы пуска подготавливают устройствок измерению частоты, устанавливая в пулевоесостояние триггеры 12, 13, 16, 24, а в единичное в триггер 9 и сбрасывая в нуль декады35, 38 и 41 счетчика. риггер 9 открывает доступ импульсам измеряемой частотычерезвентиль 8 на вентили 10, 14 и единичный входтриггера 2 и импульсам умноженной частотычер,ез вентиль 27 на счетчик. В исходном состоянии триггер 2 находится в положении Ои поддерживает закрытыми вентили 4 и 15.Первый в цикле измерения импульс частоты1 пройдя через вентиль 8, поступает толькона единичный вход триггера 2, так как вентили 10 и 15 закрьггы. Перебросив триггер 2в единичное состояние, оп, тем самым, открывает доступ импульсам от генератора 3 калиброванной частоты 1 о через вентиль 4 паделители 5, 6 и 7 и открывает вентиль 15.Второй импульс частоты не пройдя через вентиль 10, не изменяет состояния триггера 2 и через открытые вентили 14 и 15 перебрасывает в единичное состояние триггер 16.В результате открывается вентиль 10 и закрывается вентиль 14,Начиная с третьего, импульсы частоты 1могут проходить через вентиль 10 па счет.Второй импульс через вентили 14 и 15 поступает также на вентили 17, 18 и 19, Приэтом возможны три случая в соответствии свыбранными тремя поддиапазонами.а) Если измеряемая частота лежит в первом (высокочастотном) поддиапазопе, для которого 1000 .),1001 где 1. -нижняя граница всего диапазона измерения,то к моменту прихода второго импульса Ь наделитель 5 поступит менееимпульсов калиброванной частоты. При коэффициенте деления делителя 5, равномимпульс на выходе делителя 5100 Хч л шне успевает появиться, триггеры 12 и 13 сохраняют свое исходное состояние, и кодовыйдешифратор 20 выдает разрешающее напржение на шине а. Второй импульс , пройдя вентиль 17, перебрасывает трипер 24 в 25 30 35 40 45 50 60 65 единичное состояние,:ем самым открывая пспгпль 21 и закрывая вентиль 22. 11 мпльсы частоты / начиная с третьего, через вен. тиль 21 и схему ИЛИ 28 поступают на вход младшей декалы 41 счетчика, Кодовый дешифратор 23 посредсгвом разрешающего напряжения па шине х засвечивает на индикаторном табло 42 запятую после младшего разряда и открывает вентиль 3 и 40, а посредством запрещающего напряжения на шинах х 10 и х 100 закрывает вентили 29 и 30. В результате декады в счетчике оказыва ются соединенными последовательно, и счет. чик, начиная с младшей декады 41, заполняется импульсами входной неумнокенной ча. стоты 1,б) Если измеряемая частота лежит во втором (срсднечастотном) поддиапазоне, для которого 100 пп),)101 то к моменту прихода втсрого импульса ,. на делитель 5 поступит импульсов больше, чемЛ100 Л ми,но меньше, чемЛ10 ул м пвыхода делителя 5 воздействуют на вход триггера 12 и перебрасывают его в единичное состояние. Поскольку для этого поддиапазопа импульс на выходе декадного делителя б не успевает появиться, то триггер 18 сохраняет свое состояние, и кодовый дешифратор 20 выдает разрешающее напряжение на шине б. Тем самым он пропускает второй импульс частоты,., через вентиль 18, устанавливая трипер 25 в единичное состояние, в то время как триггер 24 сохраняет исходное состояние, при котором вентиль 21 закрыт, а вентиль 22 открыт, Через вентиль 22 последующие импульсы частотыпоступают на вход умнокителя 26 и на вентили 29 и 30, Кодовый дешифратор 23 посредством разрешающего напряжения на шине х 10 засвечивает на индикаторном табло 42 запятую перед младшим разрядом и обеспечивает коэффициент умножения умнокителя равный 10. Вентили 30 и 37 управления счетчиком открываются под действием разрешающего напрякения на шине х 10 кодового дешифратора 23, и вентили 29 и 40 закрываются запрещающим напряжением на шинах х 1 и х 100. Таким образом, в счетчике декады 35 и 38 оказываются соединенными последовательно и, начиная с 38, заполняются импульсами частоты . Предыдущая декада 41 заполняется импульсами умноженной частоты 10 1 однако импульсы ее переполнения на последующую декаду 38 не поступают, так как вентиль 40 закрыт, а каждый очередной импульс частоты ,. сбрасывает ее в нулевое состояние. В результате в счетчике не накапливаются статическая и динамическая погрешности умножителя частоты.в) Если измеряемая частота лежит в третьем (низкочастотном) поддиапазоне, для которого 10 ).,). то к моменту при 48816110 5хода второго импульса 1., на делители калиброванной частоты 1 о поступит импульсов больше, чем , Импульсы на выходе10 У,. ,делителя 5 перебрасывают триггер 12 в единичное состояние, а импульсы на выходе делителя 6 - триггер 13. В результате разрешающее напряжение появляется на шине в кодового дешифратора 20, и второй импульс , через открытый вентиль 19 устанавливает триггер 25 в нулевое состояние, Триггер 24, остающийся в исходном нулевом состоянии, обеспечивает, как и в случае б, прохождение импульсовчерез открытый вентиль 22.Разрешающее напряжение, выдаваемое кодовым дешифратором 23 на шине х 100, засвечивает на индикаторном табло 42 занятую перед вторым разрядом и переключает коэффициент умножителя на 100. Одновременно открываются вентили 29 и 40 и закрываются 30 и 37. В результате в счетчике декада 38 соединяется последовательно с декадой 41. Декады 38 и 41, начиная с декады 41, заполняются импульсами умноженной частоты 100 1, а декада 35 - импульсами входной частоты.При этом импульсы переполнения декады 38 на декаду не поступает, а обе декады 38 и 41 каждым импульсом .сбрасываются в нуль, Этим достигается тот же результат, что и в предыдущем случае. При частоте, меньшей Ь ыин раоота схемы аналогична случаю в.Момент окончания измерения определяетсяимпульсом конца счета, выдаваемым делителем 7, Этот импульс перебрасывает триггер 9 в нулевое состояние, тем самым закрывая вентили 8 и 27 и прекращая доступ импульсов входной и умноженной частоты на счетчик, а также, установив триггер 2 и сбросив делители 5, 6 и 7 на нуль, подготавливает устройство к следующему циклу измерения.Для компенсации погрешности, вызванной потерей второго импульса , импульс конца счета через схему ИЛИ 11 допись:вается в декаду младшего разряда целой части показания счетчика,Таким образом, устройство приспосабливается своим коэффициентом умножения частоты к измеряемой частоте, Во всех трех рассмотренных случаях за счет автоматической адаптации коэффициента умножения эквивалентная частота заполнения счетчика лежит 15 20 25 Зо 35 40 45 50 в пределах 1000 ;)Ь;)100 1 . Поэтому в результате измерения при постоянной10временной базе 1= в счетчикУ, мписывается код частоты с участием всех разрядов счетчика. Следовательно, за счет автоматического изменения коэффициента умножения статическая и динамическая погрешности остаются в заранее выбранных пределах. Формула изобретения 1. Электронно-счетный частотомер, содержащий последовательно соединенные входное формирующее устройство, вентили и схемы ИЛИ, умножитель частоты, счетчик импульсов и индикатор, триггер управления счетом, соединенный с последовательно включенным генератором, триггером управления и делителями калиброванной частоты и с вентилем входной частоты, а также триггер выделения, вентили, триггеры фиксации поддиапазона измерения, матричный кодовый дешифратор схемы выбора поддиапазона измерения, отличающийся тем, что, с целью автоматизации переключения пределов измерения и повышения точности измерения, он снабжен дешифратором выбора коэффициента умножения, а умножитель частоты выполнен с автоматическим переключением коэффициента умножения, причем входы дешифратора выбора коэффициента умножения соединены с выходами триггеров фиксации поддиапазона измерения, а выходы - с входами переключения коэффициента умножения умножителя, выход которого через вентиль и схему ИЛИ подключен к входу счетчика.2. Частотомер по и. 1, о тл иц а ю щи йс я тем, что, с целью исключения накопления погрешности умножителя частоты, счетчик импульсов снабжен вентилями управления счет. чиком, первые входы двух из которых соединены с выходами дешифратора выбора коэффициента умножения, вторые входы - с входом умножителя частоты, а выходы через схемы ИЛИ - с входами декад счетчика, первые входы вторых двух вентилей через схемы ИЛИ подключены к выходам дешифратора выбора коэффициента умножения, а выходы декад счетчика через эти вентили и схемы ИЛИ соединены последовательно.488161 оставитель Т. Иноземцева ехред 3. Тараненко Корректор О. Тюрин акт аказ 3333/10ЦНИИП ПодписноР Типография, пр. уиова,Изд.1878 Государственного ко по делам пзобре 13035, Москва, Ж.35