Цифровой частотомер

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистнчесинкРеспублик и 834566(23) Приоритет Гееударотеенный комитет СССРОпубликовано 30,05,81 Бюллетень М 20 ае делам изобретений и открытийДата опубликования описания 03,06,81(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР 1Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для измерения среднего значения частоты.Известен цифровой частотомер, содержащий генератор эталонной частоты, фор 5 мирователи импульсов, триггер, импульсно-потенциальный ключ и счетчики 1.Недостаток этого устройства закулючается в пониженной точности, обусловлено ной погрешностью квантования.Известен также цифровой частотомер, содержащий генератор эталонной частоты; фсрмирователи импульсов, элемент И, триггер, импульсно-потенциальныв ключи и счетчики. Это устройство снижаег погрешность квантования до величины, зависящей от длительности формируемых импульсов 2Однако при измеряемых частотах, близ ких или равных кратным значениям: эталонной частоты, импульс начала измерения, соответствующий первому совпадению после команды Пуск, поступает либо через 2значительное время, либо может не поступить вообще.Наиболее близким к предлагаемому является цифровой частотомер, содержащийпоследовательно соединенные генератсрэталонной частоты, фаэовращатель, фсрмировагель импульсов, кгпоч, счетчик, последовательно соединенные втсрой фсрмирователь импульсов, второй ключ и второйсчетчик, элемент И, выход которого черезтриггер подключен ко втсрым входам ключей, а входы соединены с выходом фазовращагеля и втсрого формирователя, блокуправления, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя,.второй вход - с выходом.элемента И, авыход -. со вторым входом фазавращагеля,Этот частотомер позволяет измерять а частоты. близкие или равные кратным значениям эталонной частоты Г 31,Недостатком частотомера является гоьчто фазовращатель, обеспечивающий воэможность измерения частот, близких илиравных кратным значениям эталонной, частоты, в то же время неизбежно увеличи";вает погрешность измерения за счет внесения фазовых флуктуаций и т.п. и услож. няет конструкцию частотомера.Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем,что в цифровой частотомер, содержащийпоследовательно соединенные генераторэталонной частоты и первый формирователь,10выход которого соединен с первыми входами первого ключа и элемента И, второйвход последнего соединен с выходом второго формирователя и первым входом второго ключа, выход элемента И - со вхо 15дом основного триггера, выходы первогои второго ключей - со входами соответственно первого и второго счетчиков, дополнительно введены два ключа, два триггера, два элемента ИЛИ и ждуший мультивибратор, выход которого соединен с первым входом первого дополнительного ключа, второй вход которого подключен к инверсному выходу основного триггера и первому вхойу второго дополнительного ключа, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика, а выход - со вхо, -дом первого дополнительного триггера,прямой выход которого подкл 1 очен к пер.вому входу первого элемента ИЛИ, второйЗОвход которого подключен к прямому выходу основного триггера, первому входу второго дополнительного триггера и первомувходу второго элемента ИЛИ, выход первого дополнительного клточа соединен со35вторым входом второго дополнительного/триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно,ковторому входу второго элемента ИЛИ итретьему входу элемента И, выходы второго и первого элементов ИЛИ соединены40со вторыми входами соответственно первого и второго ключей.На фиг, 1 йриведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства45на фиг. 2 - временные диаграммы.Устройство содержит генератор 1 эталонной частоты, формирователи 2 и 3, ключи 4-7, ждуший мультивибратор 8, элемент И 9, триггеры 10-12, элементыИЛИ 13 и 14, счетчики 15 и 16, шину17 запуска,Устройство работает следующим образом,:Формирователь 2 преобразует синусоидальное напряжение генератора 1 в после довательность импульсов длительностьюФс периодом следования Т - (фиг, 2 Ю).,Эти импульсы поступают на "первые входы 4элемента И 9 и кпюча 4. Формирователь 3 преобразует входное напряжение частоты тх в поспедовательность импульсов длительностью Т и с периодом следования Тх =у (фиг, 2), которые поступают на второй вход элемента И 9 и на первый вход ключа 5,При частотах измеряемого сигнала, не близких и не равных кратным значениям Хэ, на выходе элемента И 9 появляются импульсы совпадения, средняя величина периода следования которых равнат:=12 "у,эМаксимальная длительность Тя х достигается при минимальном значении частоты измеряемого диапазона, Длительность импульса ь ждущего мультивибратора выбирается равной1 Ть,Х щах где К - коэффициент, учитывающий возможность колебаний Тэ х для конкретного значения Хх, (в данном случае .) в некотором диапазоне, К ) 1.После поступления импульса с шины 17 запуска (фиг. 2,а) на мультивибратор 8 последний запускается, начиная формировать импульс11 (фиг. 2 Я). Если до его окончания на выходе элемента И 9 возникает импульс совпадения, то триггер 10 перебрасывается, что приводит к закрыванию нормально открытых ключей 6 и 7 и открыванию ключей 4 и 5. В счетчиках 15 и 16 начинается подсчет импульсов эталонной и измеряемой частоты, По окончании импульса ь 16продифференцированный перепад напряжения (схема дифференцирования не показана) поступает на второй ключ 6, но не проходит через него, состояние триггера 11 не изменяется. При поступлении второго по времени импульса совпадения на вход триггера 10 последний возвращается в исходное состояние, закрывая ключи 4 и 5, Результат измерения определяется по по кодам тъ и о, зафиксированным соответственно в счетчиках 1 5 и 16.11 х таз В случае, если в течение интервала воемени Ь 1111 после поступления импульса с шины запуска элемент И 9 не выделяет ни одного совпадения и триггер 10 не перебрасывается, то импульс, соответст вующий окончанию Т 11 Е, проходит черезМ. Демчик а з 4096/69 Тираж 7332 ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская н аб., д, 4/ лиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,