Частотомер-периодомер

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 12.1277 (21) 2553185/18-21с присоединением заявки Но(5 Цм. ил.2 С 01 В 23/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытии(71) Заявитель 154) ЧАСТОТОМЕР в ПЕРИОДОМ Изобретение относится к области измерительной техники.Известны частотометры-периодомеры, работаюшие в информационно-измерительных системах с датчиками, частота выходных сигналов которых находится как в низкочастотной, так и в среднечастотной области, и позволяющие автоматически переходить из режима измерения частота (область, средних и высоких частот) в режим период (область низких и инфра- низких частот) и наоборот (11. Наиболее близким техническим ре шением к предлагаемому изобретению является частотомер-периодомер, содержаций генератор эталонной часто- . ты, выход которого соединен со входом делителя эталонной частоты и с 2 О первым входом блока коммутации, второй вход которого подключен к первому выходу делителя эталонной частоты, первый выход блока коммутации соединен с первым входом элемента 25 запрета, второй вход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, второй вход счетчика импульсов соединен с выходом элемента запрета, а третий вход блока коммута-30 ции подключен к первому выходу триггера управления причем первые входы дополнительных элементов совпадения объединены и подключены к четвертому входу блока коммутации, авторые входы дополнительных элементов совпадения соединены с выходами триггера управления, при этомвыходы дополнительных элементов совпадения подключены соответственноко входам дополнительного элементасборки и первому и второму входамдополнительного счетчика импульсов,третий вход которого соединен совторым выходом делителя эталоннойчастоты, а выход дополнительногосчетчика импульсов подключен к первому входу триггера управления, второй вход которого соединен с выходом дополнительного элемента сборки 2 . В таком устройстве схема автоматического переключения пределов работает устойчиво, однако происходит потеря быстродействия величиной в один период измеряемого сигнала для осуществления первого пробного шага, Дополнительный счетчик выполняетроль индикатора режима работы, итолько после его переполнения (теряется один период) осуществляетсяпереход устройства в режим измерения,т,е, для определения режима работыустройства фактически отведено время,величиной в один период измеряемого сигнала:Цель изобретения - повысить быстродей ст вне устоой ст в а,Рто достигается тем, что в устройство, содержащее генератор эталонной частоты, выход которого соединен непосредственно с первым и черфз делитель эталонной частоты савторым входами блока коммутации, третий вход которого соединен со входам устройства и первыми входамидвух элементов совпадения, выходы котбрых соединены с первым и вторымвХодами счетчика импульсоз и черезэлемент ИЛИ подключены к первомувМоду управляющего триггера, прямойи инверсный выходы которого соединен 9 со вторыми входами элементов совпадения, второй выход делителя эталонной частоты соединен с третьимвходом счетчика. импульсов, выход котарага подключен ко второму входууправляющего триггера один из выходов которого соединен с четвертымвходом блока коммутации, выход которсго подключен к счетчику результата измерения, дополнительо введенытриггер и два элемента И, причемпервый вход счетчика импульсов соединен с первым входом, а выход пер -зога элемента И - са вторым входомдополнительного триггера., прямойи инверсный выходы которого подклю -чены к первым входам элементов И,вторые входы которых саедены с выходам счетчика импульсоввыходыэлементов И подключены соответственно ко второму и третьему входамсчетчика результата измерения.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства.Частотомер-периодомер ссдержит 45 генератор 1 эталонной частоты, делитель 2 эталонной частоты, блок 3 ком" мутации, счетчик 4 результата измерения, два элемента 5 и б совпаде -ния, элемент ИЛИ 7, управляющий триггер 8, счетчик 9 импульсов, дополнительный триггер 10, два элемента И 11 и 12 Выход генератора 1. соединен са входам делителя эталоннойчастоты 2 и с первым входам коь.мутатара 3 второй вход которого подключен к перваьг выходу делителя 2, третий вход коммутатора 3 соединенс: входом устройства и первыки входами элементов 5 и б выходы которыхА ;.единены с первым и эторым входа- ь 1 ми счетчика 9 и через элемент ИЛИ 7 подключены к первому входу триггера 8, прямой и инверсный выходы которого соединены со вторыми входами элементов 5 и б, при этом второй выход делителя 2 соединены с третьим входом счетчика 9, выход которого подключен ко второму входу триггера Я,выход последнего соединен с четэер -тым входом коммутатора 3, выход которого подключен к счетчику 4, причем выход элемента 5 подключен кпервому входу, а выход элемента 12 -ко второму входу триггера 10, пря -мой и инверсный ВыхОды которого подключены к первым входам элементов11 и 12, вторые входы которых соединены с выходом счетчика 9, при этомвыходы элементов И подключены ковторому и гретьему входам счетчика 4,Устройство работает следующим образом,Пусть триггеры 8 и 10 находятсяв состоянии, при котором устройсгвоработает в режиме часто .а, Приэтом коммутатор 3 коммутирует импульсы измеряемой частоты в течение об -разцового интервала времени Т , задаваемого делителем 2 на вход счетчика 4, Счетчик 4 производи- подсчетимпульсов измеряемой частоты завермя Те. Одновременно импульсы из -меряемой частоты, подступающие через открытый триггером 8 элемент 5,устанавливают, каждый раз в состояние 0 счетчик 9, в состояние"частота,триггер 10, а также через элемент ИЛИ 7 проходят на входтриггера 8, подтверждая его состояние.Так как емкость счетчика 9 кратна длительности периода измеряемойчастоты, при котором происходит переключение режимов, а длительностьизмеряемого периода в данный моментменьше (измерения ведутся в облас-ивысоких и средних ча тот), то сброс.счетчика 9 в состояние 0 наступает раньше чем а заполняется импульсами образцовой частоты с промежуточного выхода делителя 2. Поэтому на выходе счетчика 9 импульс непоявляется, а триггеры В и 10 неперебрасыэаются и устройство остается в режиме частота.Как галька частота измеряемогосигнала уменьшится (увеличится период), заполнение счетчика 9 произойдет теперь раньше, чем его сбрс:в состояние 0. В результатепоявившийся на выходе сека 9пульс перебрасывает триггер 8 э состояние, при котором происходит переход устройства в режим "период.Одновременно с этим импульс переполнения проходит через открытый риггером 10 элемент И 12, переключаеттриггер 8 в режим период и устанавливает счетчик 4 в состояние 1(,(,м.2= с,1 Т Т 1+и В - максимальная емкс.сть счетчика 9;Й - частота с промежуточноговыхода делителя 2.Коммутатор 3 коммутирует импульсы генератора 1 в течение остатка измеряемого периода Тх, равнога Т -Т, на вход счетчика 4. Счетчик 4 производит подсчет импульсов и определяет величину периода, ранноТ=1 О (т-т 1 и,Так как триггеры 8 и 10 перешли уже в другое состояние, то элементы 5 и 12 оказываются закрытыми а элементы б и 11 открытыми.Следующий импульс входного измеряемого сигнала проходит через элемент б, сбрасынает в состояние И счетчик 9, а также через элемент ИЛИ 7 возвращает триггер 8 в исходное состояние, и устройство начинает работать в режиме частота. Если период входного сигнала такой, что снова происходит переполнение счетчика 9, то ега импульс переполнения через открытую триггером 10 логическую схему 11 устанавливает счетчик 4 в состояние Уп: где Т 4 - время заполнения счетчика9 емкостью И.Через коммутатор 3 импульсы генератора образцовой частоты в течение остатка измеряемого периода Т , равного Т-Т, поступает на вход счетчика 4, Счетчик 4 производит подсчет импульсов и определяет неличину периода, равного Таким образом, в предлагаемом устройстве,как и в прототипе, отсутствует явление дребезжания при переходе из одного режима н другой, так как счетчик 9 при работе в режиме частота имеет объем М, а при переходе в режим период его объем уменьшается до значения Ы, и разница И -И определяет зону гистерезиса, ЮО,.пако н предлагаемом устройстве отсутствует потеря временй на осуществление пробного шага,. потому что счетчик 9 благодаря введенным триггеру 10 и двум 11 и 1 логическим элементом И, кроме роли индикатора режима работы, выполняет еще и функ цию вспомогательного измерителя величины периода; результат переполнения счетчика 9 заносится в основной измерительный счетчик 4 в ниде состояния И и ИНачало каждого2цикла измерения в отличие от прОтотипа происходит в режиме частота, и если он подтверждается счетчиком 9, то следует продолжение этога режима, а если отрицается, то происхо. дит переключение устройства в режим период, при этом в счетчик 4 заносится на первом цикле измерения состояние И 1, а на последующихс дальнейшим досчетом величины периода счетчиком 4,Для достижения поставленной цели устранения потерь нремени на определение режима работы с поющью известных устройств необходимо применить два частотомера, измеряющих частоту одного и того же датчика, При этом один работает в режиме период, другой - в режиме частота. Кроме того оба частотомера должны быть подключены выходами на специальна разработанное устройство выбора результата измерения с одного или другого частотомера, Поскольку предлагаемый частотомер-периодомер один выполняет указанную цель и цена его не больше цены известных частотомеров, то в результате получают экономию равную стоимости одного из серийно выпускаемых частстс- мероЬ. Формула изобретения Часта:омер-периодомер, содержащий генератор эталонной частоты выход которого соединен непосредственно с первым:.:. через делитель эталсн ной частоты са вторым входами блокакоммутации, третий вход которого соединен сс входом устройства и первыми входами двух элементан совпадения, выходы которых соединены с пер вым и вторым входами счетчика импульсов и через элемент ИЛИ подключены к первому входу управляющего триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены са вторыми входами элементов совпадения, второй выход делителя эталонной частоты соединен с третьим входом счетчика им- пульсоВ ВыхОд кОторОГО пОдключен ко второму входу управляющего триг" гера, один из ныходов которого соединен с четвертым входом блока коммутации, выход которого подключен к счетчику результата измерения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повьгшения быстродействия, н нега дополнительно введены триггер и два элемента И, причем первый вход счетчика импульсов соединен с первым входом, а выход первого элемента И со вторым входом дополнительного триггера, прямой и инверсной выходыкоторого подключены к первым входамэлементов И, вторые входы которыхсоединены с выходом счетчика импульсов, ныходы элементов И подключенысаотнетственно ко второму и третье742820 Составитель Л. ПлетневаТехред И.Асталош Корректор М.Шароши Редактор О. Стенина Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Заказ 3454/39 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Йу входам счетчика результата измерения.. Источники ин Формации,тфинятые во внимание при экспертизе 51. Авторское свидетельство СССР9 286069, кл, 00123/10 с 08,1268.г. Авторское свидетельство позаявке 9 2335805/18-21,22.03.76,