Частотомер мгновенных значений

и 849091 Союз СоветскихСоциалистическихреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М, Кд. 6 01 В 23/02 Гвеударставнный.квинтет СССР ао делам изобретеннй и етнрытнй(53) УДК 621 З 17. ,721 (088.8) Опубликовано 23.07.81. Бюллетень М 27 Дата опубликования описании 23.07.81(72) Авторы изобретен ан Чулошников и) Заявител ЧАСТОТОМЕР МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕгИЙ ключа, Вто. вспомогаравляющесоединен подключен к ои вход кр в с вы;:огомод ключа соеди 2.кая ельного гене нен к счетномура, а выххору втоест лого ого счетчик Изобретение относится к электроизмерительнойтехнике, предназначено для измерения мгновенных значений низких и инфранизких частот и может применяться в информационно. измерительных системах, где решаются задачи обработки информации, регистрации и управления объектами,Известны устройства, содержащие формиро.ватели, счетчики, генераторы и ключи 11.Недостаток этих устройств - низкое быстро. действие.Наиболее близким по технической сущности.является частотомер, содержащий три счетчика, схему сравнения, формирователь, ключ, вспомогательный генератор, формирователь временно.го интервалаПри этом выходы разрядов пер 1вого и второго счетчиков подключены к соот ветствующим входам схемы сравнения, Выход схемы сравнения соединен со счетным входом третьего счетчика и подключен к установочному входу второго счетчика Счетный вход пер 20ного счетчика через формирователь подключен .к входной шине. Второй выход формирователя подключен к управляющему входу формирователя временного интервала, выход последнего Недостаток изв устройстм - ншточность измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения,Эта цель достигается тем, что в частотомермгновенных значеи щ, содержащий поспеловательно соеурщениые основной формиромтельимпульсов и первый счетчик, последова ельнесоединенные вспом:гательный генератор и ключ,второй вход которого соединен с выходом фор.мирователя временных интервалов, вход которого соединен с первым входом основного фор.мирователя импульсов, блок сравнения, вь одкоторого подключен к первому входу неюигосчетчика и к первому входу второго счетчика,второй вход последнего соединен с вьтходо.ключа, введены дополнительные формировательимпульсов, первый и второй регистры и триггер,первый вход которого соединен с выходом фор.мирователя временных интервалов, при этом3 849091 4стра подключен к вто- выдаваемого с управляющего выхода, резульформирователя импуль. тат измерения периода, зафиксированный в . его соединен с пер- счетчике 3, переносится в регистр 5. Затем ного формирователя счетчик обнуляется и процесс измерения перид. которого подключен ода повторяется, Аналогично, но со сдвигом го счетчика, выход по. на полпериода измеряемой частоты работают вым входом второго формирователь 2, счетчик 4 и регистр 6, оторого подключен к Сдвиг на полпериода обусловлен тем, что пер. ительного формировате- вый формирователь 1 выдает серии имнуль.входу последнего,. 10 сов, число которых пропорционально интерваго счетчика и к входу лам между моментами пересечения порога первый вход первого регирому выходу основногосов, второй вход последнвым входом дополнительимпульсов, первый выхок вто 1 ому входу второследнего соединен с перрегистра, второй вход квторому выходу дополнля импульсов, к второмук второму входу первоформирователя временных интервалов, второй вход первого регистра соединен с выходом первого счетчика, выход первого регистра под ключен к первому входу блока сравнения:, 5 второй вход которого соединен с выходом второго регистра, выход блока сравнения под. ключен к второму входу триггера, выход последнего соединен с входом формирователя временных интервалов. 20На фиг, 1 представлена функциональная схема частотомера мгновенных значений, пример конкретного выполнения устройства; на фиг, 2 - диаграмма (а) напряжения измеряемой частоты в отсутствии помех, диаграмма (б) напряжения импульсной помехи и диаграмма (в) напряжения смеси входного сигнала + помеха, а также подлежащие преобразованию в значение частоты измеренные. временные интервалы ложные - Тл и истинные - Ти,Частотомер мгновенных значений содержит два формирователя 1 и 2 два счетчика 3 и 4, два регистра 5 и 6, блок 7 сравнения; триггер 8, формирователь 9 временного интер. вала, вспомогательный генератор 10 н ключ 11; зУстройство работает следующим образом,Напряжение измеряемой частоты подается на входы формирователей 1 и 2, к выходам которых подключены счетчики 3 и 4 соответ. ственио. При этом цепочка формирователь.,ц счетчик образуют измеритель периода, т.е. с вьтхода формирователя выдаются серии импульсовэталоннон частоты, подсчитываемые счетчиком,число импульсов эталонной частоты нропорцио. налыто длительности измеряемого периода. Нафэ чапу и концу серии соответствуют моменты пересечения напряженнем измеряемой частоты фиксированного порогового уровня. С помощью.формирователя 1 н счетчика 3 измеряютвременные, интервалы между моментами пере.сечения напряжением измеряемой частоты поро.гового уровня "внизу вверх" (на фиг. 2 - временные интервалы. между нечетными точка. . ми, т.е. между точками 1-3; 3-5 и тд.), аформирователем 2 и счетчиком 4 - интерва, лы между моментами пересещния порога ""сверху внизу" (на фиг. 2 - временные интервалы между точками 2-4; 4-6 и тд.) Попереднему фронту импульса формирователя 1,напряжением измеряемой частоты "снизу вверх" а второй формирователь 2 - при пересечениипорога "сверху вниз" (фиг, 2 в), Полученныерезультаты измерения длительностей периодовс выходов счетчиков 3 и 4 переписываютсяпо командам с формирователей 1 и 2 в регистры 5 и 6 соответственно и поступают навходы блока 7 сравнения. В случае равенстварезультатов измерения, а это, например, будетиметь место каждый раз в случае измерениячастоты в идеальных условиях, т.е, при отсутствии помех, блоком 7 сравнения формируется импульс, По этому импульсу обнуляетсясчетчик 4, срабатывает триггер 8 н запрещаетработу формирователей, обнуляет счетчик 3,подает потенциальный сигнал на управляющиевходы регистра 6 и формирователя 9 временного интервала В регистр 5 записывается ре.эультат измерения периода, зафиксированныйв счетчике 3. С того момента импульсы вспо.могательного генератора 10 начинают поступать на счетный вход счетчика 4 й через ре.гистр 6 текущий результат счетчика 4 посту.пает на входы блока 7, Блок 7 сравненияв момент совпадения результатов регистра 5и счетчика 4 формирует импульс равенства,который сбрасывает в нуль показания счетчи.ка 4, а также поступает на вход счетчика 3.В том счетчике в течение интервала времениТо, задаваемого формирователем 9 интерва.ла, суммируются импульсы, поступающие свыхода блока 7 сравнения, В момент окончания интервала То в счетчике будет зафиксировано число, пропорциональное значению шмеряемой частоты,Использование предлагаемого устройствапозволяет исключить преобразование ложныхрезультатов измерения длительности периодав значение частоты. Это достигается за счетвведения в устройство двух регистров, триггере, второго формирователя и выполнениясоответствующих соединений, а также эа счет тог, что в этом устройстве измеряют дпительности периодов двумя измерителями, запускаемыми со сдвигом на полпериода измеряемойчастоты, сравнивают результаты и если ониравны, то выполняют процедуру преобразования длителытости периода в частоту,Частотомер мгновенных значений, содержащий последовательно соединенные основной формирователь импульсов и первый счетчик, последовательно соединенные вспомогательный ге. нератор н ключ, второй вход которого соеди. нен с выходом формирователя временных интервалов, вход которого соединен с первым входом основного формирователя импульсов,щ блок сравнения, выход которого подключен к первому входу первого счетчика и к первому входу второго счетчика, второй вход послед.него соединен с выходом ключа, о тл и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены дополни.тельный формирователь импульсов, первыи и второй регистры и трщтер, первьщ вход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, при этом первый вход первого регистра подключен к второму выходу основного формирователя импульсов, второй вход последнего соединен с первым входом 91 4дополнительного формирователя импульсов,первый выход которого подключен к второмувходу второго счетчика, выход последнего со.единен с первым входом второго регистра,.второй вход которого подключен к второму, выходу. дополнительного формирователя им.пульсов, к второму входу последнего, к второму входу первого счетчика и к входу фор.мирователя временных интервалов, второйпервого регистра соединен с выходом первогосчетчика, выход первого регистра подключенк первому входу блока сравнения, второй входкоторого соединен с выходом второго регистра, выход блока сравнения подключен к вто.рому входу трип ера, выход; последнего соединен с входом формирователя временных ин.тервалов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Иф 543881,л. а О 1 В 2 ЗРОг, 1978.2. Ермолов Р. С, Цифровые частотомеры. Л.,ель Л. ВораТ,Маточка Тираж 732 НИИПИ Государственн по делам изобретений 035, Москва, Ж - 35 Ра Заказ 6084 комитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5 тент", г. Ужгород, ул, Прое актор В, Лазаренко Те ктор, В.Синицкая