Способ измерения частоты повторения импульсов

п 1) 667145 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 04,12.7 присоединением зая Приоритет Государственный комитет Совета Министров СССРпо делам изобретений28 621.317 (088.8) тубликовано 30.07.77, Бюллет(53) У ткрытнн Дата опубликования описания 15.08.7. П. Касич и В. Э, 1 Дтейнбе явитель 4) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ПОВТОИМ ПУЛ ЪСО В Изобретение относится к измерительнойтехнике и предназначено для измерения частоты повторения импульсов,Известен способ измерения частоты повторения импульсов, основанный на подсчете целого числа периодов и,учете дробной частипериода измеряемой частоты в эталонном интервале времени измерения, начало которогосовпадает с началом периода измеряемой частоты 11.Однако этот способ обладает недостаточным быстродействием и сложностью процесса измерений, так как общее время измерениябольше эталонного интервала времени измерений целого числа периодов на величину,пропорциональную временному интервалу,равному сумме длительностей дробной частипериода и дополнительного эталонного отрезка времени, а сложность заключается в реализации операций вычислений,Известен также цифровой способ измерения частоты повторения импульсов, заключающийся в измерении первого периода, начало которого синхронизировано с началомэталонного интервала времени измерения,формировании частоты, умноженной на постоянный коэффициент и подсчете числа импульсов умноженной частоты в течение дробной части периода, примыкающего к концуэталонного интервала времени 21,Однако прииэтот способ име ь.Цель изобре иизмерения.Это достигается тем, что по предлагаемомуспособу измерения частоты в момент окончания очередного периода измеряемой частоты запоминают первое число, пропорциональное числу целых периодов измеряемой частоты, и 10 второе число, равное числу периодов эталонной частоты, измеренных с начала эталонного интервала времени и последующето полного периода или ограниченного моментом окончания эталонного интервала времени, сумми руют первое число с числом импульсов вспомогательной частоты, пропорциональной отношению первого числа ко второму, аннулируют результат суммирования, если момент окончания периода измеряемой частоты по падает в эталонный интервал измерений и повторяют операцию суммирования с учетом новых значений, измеренных с начала эталонного интервала времени и запомненных первого и второго чисел до тех пор, пока момент 25 окончания очередного периода измеряемойчастоты не окажется больше эталонного времени измерения, причем вспомогательную частоту получают путем деления эталонной частоты на коэффициент, равный отношению 30 второго числа к первому, а коэффициент проили 50 55 60 65 Учитывая, чтовс К порпиональности межд первым числом и числом периодов измеряемой частоты выбирают равным степени числа 10 таким образом, .чтобы отношение первого числа ко второму не превы пало единицы.1-1 а чертеже представлены временные диаграммы, поясняющие сущность предлагаемого способа измерения частоты повторения импульсов. Приняты следующие условные обозначения: Т, - период повторения импульсов эталонной частоты Рэ(а);Т Т,.,Тх, - соответственно 1, 2, ,1-й периоды повторения импульсов измеряемой частоты Рлэ попадающие в эталонный интервал измерений 1 и (б, в, г);ть т 2 т, - временные интервалы, начало которых совпадает с началом эталонного интервала измерений 1 и, а концы совпадают с моментами окончаний,1, 2 -то периодов частоты Рх (д, е, яс, з);Л 1 - длительность неполного дробного периода частоты Рээ ограниченного моментом окончания эталонного интервала 1 и измерений (и);Т, Тэ , Т - периоды повторения импульсов вспомогательных частот соответственно Рв Рв, , Рву, формируемых по результатам измерений чисел периодов частот Р, и Р, в интервалах времени ть т 2, ,т; (к, л, м). Допустим, что в момент окончания некоторого временного интервала т; (з), начало которого совпадает с началом эталонного интервала измерений 1 и (в), произведен отсчетполных периодов измеряемой частоты Р иМпериодов эталонной частоты Р Очевидл",лзлэно, что Ж= , . В момент окончания 1-гохпериода частоты Р,. (г) результат счета числапериодов частоты Р, представляется в видечисла Яь пропорционального числу У причем должно выполняться условие,= 10- Ф,С.,Умножение числа Ух,. на коэффициент пропорциональности К=10" можно реализовать,например, счетчиком-регистром, сдвигающимв процессе счета числа периодов частоты Р.В момент окончания временного интервалат; числа Я; и Лэ, запоминают и начинаютсу.ммировать, например, в счетчике числос числом импульсов вспомогательной частотыР, которую получают путем деления управляемым делителем эталонной частоты Р, надробный коэффициент, равный значениюлэ; лэг Я; 10 в Р 5 10 15 20 25 З 0 35 40 45 результаты суммирования можно представить в следующем видеМ, =- Я, + Юв, = 10 (Л+ Г ), (1) где 1 - текущее значение времени, начало отсчета которого совпадает с моментом окончания -го периода частоты Р,В случае, когда очередной (1+1)-й период измеряемой частоты Рх заканчивается раньше окончания эталонного интервала времени результат М; суммирования в момент окончания (1+1)-го периода аннулируется и операцию суммирования повторяют с учетом новых значений чиселЯг., т и Мэкоторые пропорциональны измеренным значениям периодов частоты Р, и Р, в интервале времени, равном1 - 8, + л,Результаты М; суммирования аннулируются каждый раз в момент окончания любого периода частоты Р полностью попадающего в эталонный интервал измерений 1 и.Рассмотрим случай, когда момент окончания эталонного интервала времени 1 и наступает раньше, чем момент окончания (1+1)-то периода частоты Р, В этом случае суммирование числа импульсов частоты Р с числом Я; будет происходить в течение неполного (1+1) -го периода (и), ограниченного моментом окончания эталонного интервала времени, т, е. суммирование будет производиться в течение интервала времени, равного значению-- и у - и х Уср ф (2) где Т,р - среднее значение длительности периодов частоты Р, попадающих в интервал времени т;.Согласно выражениям (1) и (2) в момент окончания эталонного интервала времени 1 и результаты суммирования чисел импульсов частоты Рс числом Я, фиксируются в виде числаМ, = М, = 10 (+Р) = И Г М,: 10 -" Р при 1: 1 10-д, где и - натуральное число или нуль,Число М пропорционально измеряемой частоте Р. Истинное значение измеряемой частоты Р, в герцах равно числуМ,= М10 вл - вкоторое определяется путем указания положения запятой в результате М причем число (т - и) указывает после какого разряда, начиная с младшего числа Мь необходимо установить запятую, чтобы получить число М 2Число М 2 соответствует среднему значению частоты в интервале времени измерения целого числа периодов, попадающих в заданный эталонный отрезок времени 1 и,Этот способ измерения частоты также позволяет без существенного усложнения процесса измерений определять значение частоты Р., по любому заранее заданному числу периодов частоты Р попадающих в эталонный интервал времени измерений 1. В этом случае производят измерение заданного числа периодов частоты Р в интервале времени измерения которых измеряют число периодов эталонной частоты Р а вспомогательную частоту Р полученную с учетом этих измерений, измеряют в интервале времени, начало которого совпадает с моментом окончания заданного периода частоты Г а конец - с моментом окончания эталонного интервала времени 1,Формул а изобретенияСпособ измерения частоты повторения импульсов, основанный на подсчете числа целых периодов и дробной части результата измерения на эталонном интервале времени измерения, начало которого совпадает с началом периода измеряемой частоты, и формировании вспомогательной частоты, о т л и ч а ющ и й ся тем, что, с целью повышения точности измерения, в момент окончания очередного периода измеряемой частоты запоминают первое число, пропорциональное числу целых периодов измеряемой частоты, и второе число, равное числу периодов эталонной частоты, измеренных с начала эталонного интервала времени и последующего полного периода илиограниченного моментом окончания эталонного интервала времени, суммируют первое5 число с числом импульсов вспомогательнойчастоты, пропорциональной отношению первого числа ко второму, аннулируют результатсуммирования, если момент окончания периода измеряемой частоты попадает в эталонный10 интервал измерений и повторяют операциюсуммирования с учетом новых значений, измеренных с начала эталонного интервала времени и запомненных первого н второго чиселдо тех пор, пока момент окончания очередно 15 го периода измеряемой частоты не окажетсябольше эталонного времени измерения, причем вспомогательную частоту получают путем деления эталонной частоты на коэффициент, равный отношению второго числа к пер 20 вому, а коэффициент пропорциональности,между первым числом и числом периодов измеряемой частоты выбирают равным степеничисла 10 таким образом, чтобы отношениепервого числа ко второму не превышало едп 25 нипы,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Ло 351173,кл, 6 01 К 23/10, 10.04.72.зо 2, Авторское свидетельство СССР ЛЪ 370538,кл. 6 01 Р 23/10, 05,09.73.567145 Состав ител кинс актор Е. Караулова Техред М. Семенов Корректор Е. Хмелев ПодписСССР Типография, пр. Сапунова, 2 аказ 1843/16 Изд.606 ЦНИИПИ Государственного комите по делам изобретении 113035, Москва, Ж, РауТираж 1109а Совета Министи открытийшская наб д. 4/5