Цифровой частотомер

(23) Приаритет -Опубликовано 131 230,Бюллетень )оДата опубликования описания 201280 6 01 8 23/02 Госуяарствеииый комитет ссср по делам изооретеиий к открытий(72) Автор изобретения В. В. Дюнящев Харьковский институт радиоэлектроники(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР сно-потенциального ключа, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход со входом второго счетчика, третий импульсно-потенциальный ключ, первый вход которого подсоединен к выходу элемента совпадения, второй вход к выходу первого счетчика, а выход ко второму входу триггера )2 1.Недостатком известного устройства является то, что при увеличении диапазона измеряемых частот увеличивается избыточность информации.Цель изобретения - расщирение диапазсна измерения.Эта цель достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий последовательно соединенные генератор стандартной частоты и основной Формирователь импульсов стандартной частоты, последовательно соединенные основной элемент совпадения, основной, триггер, первый импульсно-потенциальный ключ и первый счетчик, а также формирователь импульсов измеряемой частоты, выход которого соединен с первым входом основного элемента сов - падения и с входом второго импульсно- потенциального ключа, второй вход которого соединен с выходом основного Изобретение относится к информационно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения среднего значения частоты,5Известен цифровой частотомер, содержащий генератор стандартной частоты, формирователи импульсов стандартной и измеряемой частот, триггер, импульсно-потенциальный ключ и счетчики 11,Недостатком этого устройства является то, что величина относительнойпогрешности измерения для различныхчастот неодинакова,Наиболее близким по своей технической сущности к предложенному является цифровой частотомер, содержащийпоследовательно соединенные генераторстандартной частоты, формировательимпульсов стандартной частоты, элемент совпадения, триггер, первый импульсно-потенциальный ключ, второйвход которого соединен с выходом формирователя импульсов стандартной частоты, а выход с входом первого счетчика, а также формирователь импульсовизмеряемой частоты, выход которогосоединен сс вторым входом элементасовпадения и с входом второго импультриггера, а выход со входом второго счетчика, третий импульсно-по ге;иаль - ный ключ, первый вход которого соедцнен с выходом основного элемента совпадения, а выход со входом основного триггера, дополнительно введены Зп элементов совпадения, два блока сборки 1 и) дополнительных триггеров, триггер оценки и (п - 1) дополнительных формирователей импульсов стандартной частоты, при этом к входам доцолн 1- тельных формирователей импульсов стан- О дартной час готы подклочен генератор СтаДаРтНОй ЧастОтЫ, ВЫХОДЫ Ос НОВНОГО и дополнительных формирователей через соответствующие первые г, элементы совпадеия и пергый блок сборки соединены з с вторыли входами первого ключа и основного злеглента совпадения, первые входы первого счетчика подключены через соответствующие вторые п элементы совпадения и второй блок сборки д к второму входу третьего ключа, вторые выходы первого счетчика через соответствующие третьи (и) элементы совпадения подключены к соответствующигл дополнительным триггерам, к вторым входам третьих (и) элементов совпадения подключен ныход триггера оценки, вход которого подключен к выходу второго ключа, первые выходы всех триггеров соединены через Зп-ый элемент совпадения с вторым входом од-"И ного из первых и и одного из вторых и элементов совпадения, входы остальных перных и и вторых и элементов совадеия соедиецы с соответствующими Выходами соответстнующих дополцитель - 35 ых триггеров.1 а чертеже представлена структурная схема устройства.Цифровой частотомер содержит генератор 1 стандартной частоты, основ р ной формирователь 2 импульсон стандартной частоть, дополнительные ормирователи 3, - Зг, импульсов стандартной частоты, формирователь 4 импуль - сов измеряемой частоты, первые элементы 54 -51, совпадения, вторые элементы бл -61, совпадения, третьи элементы 7 Л -7-овпадения, основной элеглент 8 совпадения, Зг,-ый элемент 9 совпадения, первый и второй блоки 10 и 11 сборки, гервый, второй и третий импульсно-потенциальные ключи 12, 13 14 основной триггер 15, триггер 16 оцЕнки, дополнительные триггерь 171 - 17, 1, первый счетчик 18 и второй счетчик 19. 55Устройство работает следуоим образом.ФоргИрона,ели 2 и 3, - ЗП преобразу - ют синусОидальное напряжение генера. - тора 1 стандартной частоты в последовательности импульсов с периодом следования Т =11 с и с длительностями Г.Г( (С, которые поступают на входы соответствующих первых элементов 5 -5,. Формирователь 4 импульсон измеряс"мой часто 1 ы 1 реобразует ВХОД -ц й й С И 11 а Л В 1. С С Л Е Д; В с Т З Л 1 ц с С ТИ Гпульсов с ериодом следования Т, =)г 1и с дццтельностью Ги,1 котор;е поступают на второй иглпульсцо - потенци -альцый ключ 13, соединенный с вторымСЧЕТЧИКОМ 1 9 И СО ВХОдо М УС Тс 1 ОВ КИтриггера 16 оценки.Гсрвый счетчик 18 имеет выходы,соответствующие подсчету Р 4, Р ,РПимпульсов, причем Р, = - в . в ., а времяТс, %змере ияд 1 сотносительная вели п 1 а нестабильностиСтссДаРТой ЧсСТОТЫ.Кроме того, счет гик 18 м т выходы, соответствующиэ -,одсчетуг, импульсов,ивА, А-. А,гИ 11 где , д, - -1 Тпп - мак имальая часто -та, измеряемая устройством;А А = . - со. ф,ициецты крат -ОсНОСТИ - ОТНОШЕНИЕ ОТЦОСИТС.ЛЬЦЫХ Зса -чеций погрешностей для максимальнойи минимальной частот поддиапазонон,соотнетствую их временным интервалам-1 Ъм 11 и мПервые элементы 5,-5 и управляютсядополнительными триггерами 17 л - 17,причем едицлчные выходы триггеров соедицег 1.1 соответственно с элементали5 п - 5 нулевые выходы триггеров 17 Л -171,- соответствеццс. с элементами5 п, а нулевые выходы всех триггеров через Зп-ый элемент 9 совпадеияс элегтом 5 лАналогичым образом дополнительныетриггеры управляют и вторыгли злеглента -ми 6 -6 входы которых соединены свыходами первого счетчика 18, соответствующими временным интервалама выходы через второй блок 10сборки и третий иглпульсно-поте нциальцый ключ 14 соединены с установочцымвходом основного триггера 15. К нторым входам основного триггера 15 иключа 14 подключен основной элемент8 сонпадения,Вьходы элементов 5 л -5 1 соединенычерез первый блок 9 сборки с гервымвходом ос;овного элемента 8 совпадения и через первый импульсно-потенциальный ключ 12 с перныгл счетчиком 18.Выходы первого счетчика 18, соответствующие подсчету кодов И - Инсоед: нецы с третьими элементами 7 л -7 и, совпадения, вторые входь которыхподключены к Выходу "0" триггера 16оценки, а выходы кс входам установки"1" соответственно дополнительныхтриггеров 171-17В исходном состоянии через первыйэлемент 5 л импульсы минимальной длительности с 1 поступа;т на основнойэт 1 емент 8 сонсаде ц;я, 78881После первого совпадения и переброса основного триггера 15 ключи 12и 13 открываются и начинается подсчетимпульсов в счетчиках 18 и 19.Если длительность периода Тх меньше временного интервала М, Тс, то,вследствие переброса триггера 16, закрываюего третьи элементы 7-7 Ики один иэ дополкительных триггеровн дальнейшем не перебрасывается, т.е.используется первая нременкая база11,.и минималькая длительность импульсов стандартной чзстоты , Гр 1этом для всех частот Г. "-1- Отца -сительная погрешность измерения дсс.,избыточность информации в наихудшемслучае определяется величинойК,и - дгде Хип - минимальная погрешность дис -кретности в диапазоне2 Г .искМач, А ТИЪм ТС,Тс х - средний интервал между совпадениями импульсон частот Гс и25При длительности Т меньшей интервала М Тс, происходит последовательный переброс триггеров 17 -17переключающих временные иктервалы и длительности импульсов до прихода на 30 триггер 16 первого импульса измеряемой частоты. Паи этом пеоеброс заканчивается и используются временная база 1,1 и длительность импульсов ь.;.По окончании временного интервала 1 и открывается третий импульсно-потенциальный ключ 14 и первое совпадение импульса стандартной частоты длительностью 1. с импульсам измеряемой частоты приводт к перебросу основцо 1 П го триггера 15 и прекращению счета,Значение Г находится по эавигимоХстигдеи Гп - коды, эафиксированкые соответственно счетчиками 18 и 19,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно расширить диапазон измеряемых частот при сохранении минимальной избыточности икформации.Формула изобретенияЦифровой частотомер, содержащий 55 последовательно соединенные генератор СТаНДаОТНОЙ ЧаСТ;Ы И г с Оэс;ОиГИРОВсТЕЛЬ ИМУ ЬС В Гс 1 ЦсР Га С таты, последоваГОьца саедНе ы сс - канной элемент ООБ,адес;я Оон ой триггер, первый цки,:, сс-потец.а 1. - Ный кл ч 1 с сни сс"- - 1 фаРсРОВатЕЛЬ.;1:У.Ь СОНЭ. ЕРЯ.МОИ ЧаСтатЫ, ВЫХОД КСТОРс а ССЕДсЕЦ С ПЕрНЫМ Вкадаш ОСав,ГО ЗГЕса СаЬ - Г 1 аДЕНИЯ И С БОда Нтсра О 1 луцЬс: О -БТОРОйторого соединен с выходам осцснцого триггера, а выход са Бхо О тарога счетчика, третй импульсно в Отец,иальный ключ, герн 1 Бхад ко;срсго со - едицен с нходам Основного Глсмецтас а В и ад е 1 и 1, а н ь"х О д с О Б х с д с 1О с а Р -ОГС Т.:ИГГЕРсэ, О Т .;а Ю Щ И иЯ ТЕМ( Ч О С ЦЕЛ,О Рс 1, 1 Л 1 РСНИЯ ДивссГаз аа ИЗМЕРЕс 11 Я, Б НЕГ О ДГПОЛИТЕЛЬно введены Зи элементов сов.адеНя,блока сборки ,ив ., дОполцительныхТРИГГЕРОВ, ТРИГГЕР ОЦЕЦК: и ив .) Дополнительных фармирсвателсй и,пуль -сов стандартной частоты, при этом квходам даГолнительцых "орианатетейИМГ.УЛЬСОН СТаНДаТ 1 О ЧсСТО"Ь 1 ОДКЛЮ -чен генератор стадарткай чссстоть;, выХОДЫ ОСЦОБКОГО и ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ фОРмиронателей чеез саотнстствую;ие первые и элемекты совпаде:ия и первыйблок сборки соедицекы с вторыми входами первого клБча и асноннага элемента совпадения, первые входы первогосчетчика подкючеь через саотве-,стБуюие БтОрые и эдеметь. совпаденияи второй блок сборки к второму входутретьего ключа, вторые выходы первогосчетчика через соответствую 1 е Третьии - 1элементы ссвпидеця падк:ючецык соответствующим дапалц 1 тет.ьяГ тГиггерам, к вторым вхсдам третьих (и)эл"ец тон совпадения Г 1 одкличсц нь 1 ходтриггера оценки, Бхад которого падКЛЮЧЕК К ВЫХОДУ НТОРОГО КЛЮЧа, ГССРВс Евыходы всех триггеров соединены ереэЗи-ый элемент совпадения с втарь;мвходом одного из первых и и одногоиэ вторых и элементов совпадения,входы остальных первых и и вторых иэлементов санпадеия соединены с соответствующими выходами соответствующих дополнительных триггеров.Источники иформаНи,принятые Бо Б: имацие при экспертизе1. Орнатский П. П. У;Гтосатцсессисаизмерения и прибсры. К., "Высая школа", 1971, с. 394.2. Авторское светел:ство ГГЗсЕпа заявке Р 2011871, 06.09,76,788016Составитель Л, ВоронинаРедактор Н. Кешеля Техред М,Петко Корректор И. МускаЗаказ 8344/52Тираж 10" 9 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Т, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4