Усредняющий частотомер

Союз СоветскикСоциапкстическинРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 871096(53) УДК 621.317. .76(088.8) по делен нзобретеннЯ н отнрнтнй(72) Авторы изобретения Г.Н.Лавров и Ю,В.Морозов Львовский ордена Ленина политехнический институт(54) УСРЕДНЯЮЩИЙ ЧАСТОТОМЕР Изобретение относится к измерению и преобразованию информации и может быть использовано для централизованного контроля параметров энергообъектов.Наиболее близок к настоящему изобэ ретению цифровой частотомер, содержащий двоичный умножитель, два элемента ИЛИ, два триггера управления, генераторы образцовой и тактовой10 частот, элемент задержки, управляемый делитель и делитель 11.Недостатком его является низкая точ. ность измерений при отклонении измеряемой частоты от заданного диапазо 15 на, а также невозможность получения среднего значения частоты за большой интервал времени.Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей схемыеПоставленная цель достигается тем, что в усрецняющий частотомер,содержащий последовательно соединенные первые ключ и триггер управления,выход которого подключен к первомувходу второго ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, выход второго ключа подключен к первым входам двоичного умножителя и первогоэлемента ИЛИ, выход которого черезделитель подключен к первому входувторого триггера управления, второйвход которого соединен с выходом первого триггера управления, а выход -с первым входом третьего ключа,второй вход которого подключен квыходу генератора тактовой частоты,выход третьего ключа соединен совторым входом первого элемента ИЛИи первым входом управляемого делителя, второй вход которого подключенк первому выходу двоичного умножителя, второй выход которогь через последовательно соединенные второйэлемент ИЛИ и элемент задержки под50 55 ключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, выход управляемого делителя соединен со вторым входом двоичного умножителя, введены последовательно соединенные двоичный разностный счетчик, управляемый реверсивный делитель и реверсивный двоичный счетчик, а также блок пере" носа и индикатор, вход которогоподключен к первому выходу реверсивного двоичного счетчика, второй выход которого через блок переноса соединен с первым входом двоичного разностного счетчика, второй вход которого соединен с выходом управляемого делителя.На чертеже представлена структурная электрическая схема усредняющего частотомера.Частотомер содержит счетчикпериода, блок элементов 2 И, счетчик 3 частоты, которые представляют со бой двоичный умножитель 4, элемент 5 ИЛИ, управляемый делитель 6, ключи 7-9, делитель 10, элемент 11 ИЛИ, триггеры 12, 13 управления, генератор 14 образцовой частоты, элемент 15 задержки, генератор 16 тактовой частоты, двоичный разностный счетчик 17, управляемый реверсивный делитель 18, реверсивный двоичный счетчик 19 текущего среднего значения частоты, блок 20 переноса, индикатор 21.Устройство работает следующим образом.Первый этап - измерение периода,Результат измерения - число пропорциональное периоду измеряемойчастоты, - фиксируется в счетчике периода.Триггеры 12 и 13, ключи 9 и 7, генератор 14 и счетчик 1 составляют функциональный узел, назначением которого является измерение периода.В начале каждого цикла измерения ключ 7 открывается на время, равное периоду измеряемой частоты, и в счетчике 1 фиксируется число, пропорциональное периоду измеряемой частоты.Второй этап - преобразование чис 3 ла, пропорционального периоду измеряемой частоты, в число, пропорциональное измеряемой частоте, - состоит в делении, методом последовательного вычитания из постоянного числа значащей цифры старшего разряда числа, пропорционального периоду измеряемой частоты, причем одновременно делимое уменьшается на величину, про 5 10 15 20 25 30 35 0 45 порциональную весу остальных разрядовделителя. Операция деления осуществляется в управляемом делителе 6.Триггер 13, ключ 8 и делитель 10составляют функциональный узел, осуществляющий операцию вычитания. Вначале процесса преобразования числа, пропорционального периоду, вчисло, пропорциональное частоте,триггер 13 открывает ключ 8, и навход делителя 10 через элемент 11 ИЛИначинают поступать импульсы тактовойчастоты. Одновременно через элемент11 на вход делителя 10 начинают поступать импульсы с выхода элемента5 ИЛИ,Элемейт 15 задержки предназначендля того, чтобы исключить возможностьсовпадения этих двух последовательностей импульсов, Как только на входделителя 10 поступит определенноеколичество импульсов, выходной импульсего .возвращает триггер 13 в исходное состояние, и ключ 8 закрывается.Это говорит о том, что операция вы"читания, а вместе с ней и операцияпреобразования числа, пропорциональ-ного периоду, в число, пропорциональное частоте, закончилось.При этом в счетчике 3 фиксируется число, пропорциональное измеряемой частоте.На вход двоичного разностногосчетчика 17 поступают импульсы, пропорциональные частоте в данном тактеработы, из управляемого делителя 6,В счетчике 17 формируется разностьмежду средним значением частоты запредшествукицие И тактов и значениемчастоты в новом такте работы, котораяпоступает на вход управляемого реверсивного делителя 18, где происходит деление этой разности на порядковый номер такта работы устройства.С выхода делителя 18 импульсы поступают на вход реверсивного .двоичногосчетчика 19 и изменяют информацию осреднем текущем значении частоты, хра"нящуюся там,С реверсивного двоичного счетчика 19 импульсы считываются и поступают в узел индикации 21, где преобразуются в двоично-десятичный код для ввода в ЭВИ и для индицирования.Блок переноса 20 переносит состояние счетчика 19 текущего среднего значения в двоичный разностный счетчик 17.5 8Настоящее устройство выгодно отличается от известного тем, что позволяет осуществлять усреднение результатов измерений с одновременной индикацией промежуточных результатов усреднений, а также мгновенных значе.- ний частоты, что значительно упрощает контроль работы энергосистемы, оптимальный режим работы электрогенераторов, что ведет к экономии топлива и безштрафовой поставке энергии потребителю.Формула изобретенияУсредняющий частотомер, содержащий последовательно соединенные первые ключ и триггер управления, выход ко; торого подключен к первому входу второго ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, выход второго ключа подключен к первым входам двоичного умножителя и первого элемента ИЛИ, выход которого через делитель подключен к первому входу второго триггера управления, второй вход которого соединен с выходом первого триггера управления, а выход - с первьаю входом третьего ключа, второй вход которого подключен к выходу генератоI 71096 6ра тактовой частотывыход третьегоключа соединен со вторьвк входом первого элемента ИЛИ и первым входом управляемого делителя, второй вход которого подключен к первому выходу двоичного умножителя, второй выход которого чеРез последовательно соеди- .ненные второй элемент ИЛИ и элементзадержки подключен к третьему входу0 первого элемента ИЛИ, выход управляемого делителя соецинен со вторым входом двоичного умножителя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений и расши 15 рения функциональных возможностей,в него введены последовательно соединенные двоичный разностный счетчик;управляемый реверсивный делитель иреверсивный двоичный счетчик, а также20 блок переноса и индикатор, вход которого подключен к первому выходуреверсивного двоичного счетчика, второй выход которого через блок переноса соединен с первым входом дво 2 З ичного разностного счетчика, второйвход которого соединен с выходомуправляемого делителя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шахов Э.К. Метод цифрового измерения инфранизких.частот.-"Автометрия",каз 8430/18 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 735ЗНИИПИ Государственного компо делам изобретений и от13035, Москва, Ж, Раушс Цодпитета СССРрытийая наб., д.