Устройство для измерения отношения частот

(61) Доло (22) Заявл с присоед ельное к авт, сеид-в еио 050979 (21) 8нвиием заявки Иоитет 1 Р 233 осударственныИ коиите СССР ло делаи изобретеииИ и открытиИубликовано 150 б 81 Бколл а опубликования описании ень 4" т 2 5,0 6,8 В.Я.Смирнов и С.ф.пилатова .с 71) Заявитель 4 ОИСТВО ДЛЯ ИРМЕРЕНИЯ ОТНО-ЕНИЯ ЧАСТОТ менную составляющую100 Мк,которая вносит дополнительную ошибку в измерение, что значительно снижает точность измерения,Цель изобретения - повышение точности измерения отношения среднейчастоты сигналов к частоте запросных сигналов.Эта цель достигается тем, что вустройство, содержащее переключательи последовательно соединенные блоккалибровки, измер тельный прибор иосновной Р 5-три;. .р, введены двадополнительных 85 триггера, дваИЛИдиненные автогенератор, элемент И,.блок деления, блок формирования, инвертор и элемент И-НЕ, выход которо-.го подключен к первому входу первогоэлемента ИЛИ, второй вход последнегосоединен с первым выходом переключателя и с вторым входом элемента Итретий Вход которого подключен к Бь."первого дополнительного Р 5 в триггера, первый вход последнего соединенс входом второго дополнительного 85 триггера, выход которого подключен квторому входу элемента И-НЕ, при этомвторой выход переключателя соединенс первым входом второго элемента Изобретение относится к измерительной и импульсной технике и может быть использовано в специальных контрольно-измерительных приборах, предназначенных для проверки систем с активным ответом.Известно устройство, содержащееинтегрирующую цепь с пороговым устройством и индикатор 1.11,Недостатком известного устройства является то, что вследствиеневысокой точности устройство выполняет функции только допусковогоконтроля и не может быть использо- .вано для целей измерения фактического значения ответности,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяустройство для измерения отношения,содержащее переключатель, триггер,на один вход которого подаются запросные сигналы, а на другой - ответ-ные, а также последовательно соединенные блок калибровки и измерительный прибор 2.Однако данное устройство характеризуется тем, что даже при поступлении ответных сигналов на каждыйиз запросных (т.е, при ответности1001 вели"иа тока содержит пере (53):4 б 2;, 317. б 44ЛИ, второй вход которого подключенк выходу блока деления, выходы первогс и второго элемечтов ИЛИ соединеныс входами Основного К 5-триггера, авторой вход первого дополнительногоР 5-триггера подключен к входуи.аертора,На чертеже приведена структурнаясхема устрОйства дл из 11 ерения Отношения частот.Устройство содеожит аатогенератор 1, элемент 2 И блок 3 деленияК 5-триггеры 4 и 5, блок 6 Формирования, элементы 7 и 8 ИЛИ,. инвертор 9, элемент 10 И-НЕ, К 5-триггер, переключатель 12, измерительныйприбор 13, блок 14 калибровки, шину1. управления,. шину 16 поступлениязапросных сигналов и шину 17 поступления ответных сигналов.,Устройство работает следующимОбразом.Устройство имеет три режима работы ,"Калибровка 0" "Калибровка100", "Измерение" ),В режиме "Калибровка 0" (левоеположение переклкчателя 12) управ -ляющий потенциал с шины 15 управления через переключатель 12 постоянно ;оступает на вход элемента2загрещая прохождение через него импульсов с автогенератора 1,Управляющие сигналы на входах элемента 7 ИЛИ и 5 входе К 5-триггера4 отсутствуют, Тот же управляющийпотенциал с переключателя 12 постоянно поступает на вход элемента8 ИЛИ с его выхода - на К входК 5-триггера 4,устанавливая на левомплече К 5-триггера 4 нулевоч потенциал, Такое состояние К 5-триггера4,. как показано ниже, соответствуетполному отсутствию ответных сигналов(т,е,. Ответности 0), Стрелка измерительного прибора 13 находится приэтом в непосредственной близостиот нулевой отметки шкалы прибора,Точная установка стрелки на нулевуюотметку производится вращением потенциометра блока 14 калибровки,чем достигается полное равенствопотенциалов на клеммах измерительного прибора 13.В режиме "Калибровка 100" Средее полОжение переключателя 12) управляющий потенциал с шины 15 управлениячерез переключатель 12 постояннопоступает на вход элемента 7 ИЛИ.,ас его выхода - на 5 вход Р 5-триггера4 устанавливая на. левом плече К 5- риггера 4 единичный потенциал,Такое состояние К 5-триггера 4 состаэтствует поступлению ответных сигча -лэв на каждый запросный сигнал бези:ключения т,е. ответности 100).Стрелка измерительного прибора 13находится при этом в непосредственной близости от крайней правой отметки шкалы прибора, Точная установка стрелки на крайн;сю правую отметку шкалы производится вращением потенциометра блока 14 калибровки, Работа в этом режиме остальной части схемы устройства не рассматривается, так как она не оказывает влияния на процесс калибровкиЦействительус,. периодическое поступление управляющего сигнала с выхода блока 3 деления не меняет состояния элемента 7 ИЛИ и К 5-триггера 4 а периодическое поступление управляющего сигнала с выхода элемента 10 И-НЕ вызывает изменение потенциала только на правом плече К 5-триггера,4. Здесь на время действия управляющего сигнала образуется единичный потенциал в ТО время как на левом плече единичный потенциал держится непрерывно благодаря гостоянному присутствию на 5 входе управляющего потенциала с шины 15 управления.В режиме "Измерение" правое положение переключателя) запросный сигнал, проходящий по шине 16 поступления запросных сигналов, устанавливает К 5-триггер 5 и К 5-триггер 11 в положение "1". Элемент 2 И оказывается открытым для прохождения импульсов автогенератора 1 на вход блока 3 деления, КоэФФициент деления и блока 3 деления выбирается так, чтобы выходной импульс блока 3 деления появлялся заведомо позже последнего импульса ответного сигнала Выходной импульс блока 3 деления поступает на вход элемента 7 ИЛИ, а с его выхода - на 5 вход К 5-триггера 4, подтверждая нахожцение его в положении или устанавливая его з это положсние. По ;.паду выходного импульса блока 3 деления в блоке 6 Формирования Формируется сигнал, который поступает на инвертор 9 и устанавливает К 5-триггер 5 в положение "0", закрывая элемент 2 И для прохождения импульсов автогенератора 1.Прохождение импульса с инвертора 9 через элемент 10 И-НЕ зависит от состояния К 5-триггера 11 Если на переданный запросный сигнал по шине 17 поступления ответных сигналов поступает ответный сигнал, который устанавливает К 5-триггер 1 в положение "0",. то к элементу поступления импульса с инвертора 3 элемент 10 И НЕ окажется закрытым для его прохождения и состояние К 5-триггера 4 не изменяется,Если на переданный запросный сигнал ответный сигнал не поступает, то К 5-триггер 11 остается в положении "1", а выходчой импульс инвертора 9 прохоцит через элементы 10 и 8 и устанавливается К 5-триггер 4 в положение "О".Таким образом К 5-триггер 4 постоянно находится а положении "1" припоступлении ответных сигналов на каждый иэ запросных и переходит в положение "0" на вРемЯ Т - 1,и пРи каждом пропадании ответного сигнала, где-длительность выходного импульса блока 3 деления.Среднее значение тока, протекающего через измерительный прибор 13, может быть представлено в виде;3 Р= - 100, А 1,1 - ) 1 ооьаА, 1) В выражении 1.1) первое слагаемое определяет среднее значение тока через микроамперметр при полном отсутствии ответных сигналов, Протекание этого тока обусловлено периодической установкой Р 5-триггера 4 в положение "0" на время ь .Второе слагаемое характеризует увеличение среднего значения тока эа счет появления ответных сигналов.Выражение (1) может быть записано в виде 20 25"ир +(.) оая,1где Г = - - частота запросных сигТналов,Г частота ответных сигналовс - время задержки междупервыми импульсами запросных и ответных кодов иэ которого видно, что среднее значение тока не находится в пропорциональной зависимости от отношения Гу, а содержит некоторую ошибку,35 Ь- - ( 4- РТ) . 100 Ик А, Т Ошибка будет максимальной приГ = 0 и Т = Т,и равнаб = - 1 оо 11 и. ,ипсХ Т 5 О 55 Для простоты рассмотрения принципа действия и оценки погрешности измерения выражения (1) и 2) приведены для устройства, в котором работа автогенератара и поступление запросных сигналов синхронизированы. Для случая несинхронной работыошибка определяется выражением,несколько отличным от выражения (3),но значение максимальной ошибки приэтом не меняется и определяется каки в случае синхронной работы выражением (4),При частоте автогенератора ген=1 МГц, ьи = 0,5 мкс, Т ,= 250 мкс0,5100ток- - рд - мкй - О, 2 мкА,что составляет 0,2 в измерениизначения ответности,Таким образом, в предлагаемомустройстве значительно повышена точность измерения, а следовательнодостоверность результата,Формула изобретенияУстройства для измерения отношения частот, содержащее переключательи последовательно соединенные блоккалибровки, измерительный прибор иосновной Р 5-триггер, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения. в неговведены для дополнительных Р 5-триггера,едва элемента ИЛИ и последовательно соединенные автогенератор,элемент И, блок деления, блок формирования, инвертор и элемент И-НЕ,выход которого подключен к первомувходу первого элемента ИЛИ, второйвход последнего соединен с первымвходом переключателя и с вторымвходом элемента И, третий вход которого подключен к выходу первогодополнительного Р 5-триггера, первыйвход последнего соединен с входомвторого дополнительного Р 5-триггера,выход которого подключен к второмувходу элемента И-НЕ, при этом второй выход переключателя соединен спервым входом второго элемента ИЛИ,второй вход которого подключен квыходу блока деления, выходы первогои второго элементов ИЛИ соединены свходами основного Р 5-триггера, авторой вход первого дополнительногоР 5-триггера подключен к входу инвертора.Источники информации,принятые во вниманиепри экспертизе1. Прибор "КАС(-У". - Техническоеописание и инструкция по эксплуатации 2. 075.008 ТО, разделы 4-5,1976,2, Техническое описание исп9 015020, 1976.838603 оставитель Л,Воронинаехред,И,1 олинка Коррек Ре тор И.Петрова но Заказ Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул., Проектная,420/68 вниипи по д 113035, Москтираж 732 сударственного комите ам изобретений и открЖ, Раушская наб. ПодсссрКйд, 4/5