Частотный измеритель

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 031279 (21) 2847166/18-21 р 1)м, клз с присоединением заявки йо С 01 В 23/00 Государственный комитет СС.СР во делам изобретений н открытийОпубликовано 151.031. Бюллетень 49 38 Дата опубликования описания 151081(54) ЧАСТОТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ Устройство относится к измерительной технике и может найти применение в автоматических контрольно-измери" тельных системах для измерения частот импульсов в широком диапазоне изменения частот.Известны цифровые измерители, основанные на подсчете периодов эталонной частоты в интервале времени, рав О ном некоторому числу периодов измеряемой частотыо содержащие триггеры, элементы И. счетчики и генератор 1,Недостатком известного устройства является низкая надежность.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является частотный измеритель, содержащий генератор эталонной частоты, два счетчика, два триггера, запоминающий регистр, схему сравнения, причем выход 2 О генератора эталонной частоты подклю" чен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, первый вход которого подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен со входной шиной частотно-импульсного сигнала н с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым вы- . ЗО ходом второго триггера, второй выход второго триггера подключен ко второ" му входу второго элемента И, выходы первого и третьего элементов И под-. ключены соответственно к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов, выходы запоминающего регистра подключены к первым входам блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами первого счетчика импульсов, а выход блока сравнения подключен ко второму входувторого триггера, первый вход которого соеди. нен с шийой запускающих импульсов, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно .к первому и второму входам первого триггера 2.Недостаток данного устройства эак" лючается в низкой надежности.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет устранения случайных сбоев.Эта цель достигается тем, что час-. тотный измеритель, содержащий два счетчикадва основных триггера, три основных элемента и, блок сравнения, ,запоминающий регистр, генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу. первого основвым входом третьего основнопо элеменсоединены с выходом пеюеполнения пеюторого соединен с первым выходом первого дополнительного триггера, выход дополнительного триггера и через злеблока сравнения, выход второго лополного элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого основного триггера, первый вход второго основного элемента И соединен с перта И, второй вход которого соединен с первым выходом второго основного триггера, второй выход последнего подключен к второму входу второго . основного элемента И, выходы первого и третьего основных элементов и подключены соответственно к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов, вихоли запоминающего регистра подключены к первым входам блока сравнения, вторые входы кото. Рого соединены с выходами первого счетчика,импульсрв первый вход второго основного триггера соединен с Виной запуска устройства, введены лаа дополнительных триггера, два дополнительиых элемента И, блок задержки, элемент НЕ и лва элемента ИЛИ,нераие входи которых объединены и аого счетчика и с входом обнулениявторого счетчика, причем выход первого юазряда второго счетчика соединен с первым входом первого лополнительиогю элемента И, второй вход копервого дополнительного элемента Иподключен к входу обнуления первогосчетчика, к второму входу первого мент задержки .- к второму входу втоюого дополнительного триггера, пеювый вход которого соединен с выходом нительного триггера соелииен с первым входом второго дополнительногоэлемента И, второй вход которого соединенс вторим выходом первого дополнительного триггера, третий входвторого дополнительного элемента Исоединен с выходом элемента НЕ, вы. ход второго дополнительного элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, второй вход второго элемента ИЛИ соединенс выходомвторого основного элемента И, выходи первого и второго элементов ИЛИсоединены .соответственно с вторымивходайк второго и первого основныхтриггеров, первые вхолй:первого основного и первого дополнительноготриггеров соединены с первым входомвторого основного триггера,На чертеже изображена схема устРойства.Частотный измеритель содержитвходную шину 1 частотно-импульсногосигнала, шину 2 запуска., элементы3-7, И триггеры 8-11, счетчики 12,13 импульсов, генератор 14 эталоннойчастоты, блок 15 сравнения, запоминающий регистр 16 с входными шинами 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 б 5 17, элемент 18 задержки, элементы 19-20 ИЛИ, элемент 21 НЕ.Частотный измеритель работает следующим образом.В исходном состоянии счетчики 12 13 обнулены, триггеры 8 и 9 находят- ся в нулевом состоянии и соответственно своими выходами закрывают элементы ЗИ и 5 И. Предварительно устанавливают на регистре 16 по его шинам 17 код числа К.Командный сигнал, поступающий по шине 2, устанавливает триггеры 8 10 в единичное состояние. Высокие уровни выходов триггеров 8 " 10 открывают соответственно элементы 3, 5, б, и импульсы измеряемой частоты поступают на вход счетчика 13, а импульсы генератора 14 эталонной частоты поступают на вход счетчика 12.При наличии импульсов измеряемой частоты по шине 1, устройство работает следующим образом.Первый импульс, прошедший черезоткрытый элемент 5, опрокидывает пеювий разряд счетчика 13 в единичноесостояние. Если первый импульс из-зауменьшения длительности и амплитуды, которое произошло в результате частичного совпадения с импульсом запуска по шине 1, не опрокинет первыйразряд счетчика 13. то следующий импульс измеряемой частоты окрокинет в единичное состояние.Высокий выходной уровень первого разряда счетчика 13 через открытый элемент 6 обнуляет счетчик 12. устанавливает триггер 11 в нулевое состояние, опрокидывает триггер 10 через время, равное времени задеюжки элемента 18, в единичное состояние. Элемент 18 задержки вводится лля компенсации времени срабатывания триггера 11. устанавливаясь в единичное состояние, триггер 10 закрывает элемент 6 и открывает элемент.7 соответственно первым и вторым выхолами. С этого момента счетчик 12 начинает подсчитывать импульсы генератора 14 эталонной частоты с нулевого состояния. После накопления счетчиком 12числа импульсов, равных числу К, срабатывает блоК 15 сравнения. Вихолной сигнал блока 15 сравнения опрокидывает триггер 11 в единичное состояние. Высокий уровень выхода триггера11 открывает элемент 7 по его пера=му входу. При наличии высокого уров- .ня инверсного частотно-импульсногосигнала измеряемой частоты, сюабатывает элемент 7 , и его выходной сигнал, проходя через элемент 19, опрокидывает триггер 9 в нулевое состояние. Опрокидываясь в нулевое состояние, триггер 9 закрывает элемент 5 и открывает элемент 4. Счетчик 13 прекращает подсчет импульсов измеряемой частоты, а импульс измеряемой частоты, следующий за последним импульсом, подсчитанным счетчиком 13,поступает через открытый элемент 4.и элемент 20 на нулевой вход триггера 8 и опрокидывает последний в ну-левое состояние. Элемент 3 закрыва"ется и прекращает подачу импульсовэталонной частоты на вход счетчика12. На этом процесс измерения прекращается,Таким образом, в результате того,что начало подсчета импульсов эталонной частоты счетчиком 12 определяется по первому срабатыванию первого разряда счетчика 13, совпадениечастотно-импульсного сигнала по ши-не 1 с импульсом запуска по шине 2не приводит к искажению результатаизмерения, а стробирование выходаблока 15 сравнения инверсным сигна"лом измеряемой частоты делает невозможным совпадение выходного сигнала,идущего с выхода элемента 7 с частотно-импульсным сигналом.В случае отсутствия импульсов частотно"импульсного сигнала по шине 1по истечении времени, равногоТрЧ, где Чз - объем счетчика 12,импульс переполнения счетчика 12 обнуляет счетчик 13 и, проходя черезэлементы 20, 19, опрокидывает триггеры 8 и 9 в нулевое состояние. Наэтом процесс измерения прекращается.Выходной сигнал, снятый со второговыхода триггера 8, .сигнализируетпрограммному устройству об окончанииизмерения.Таким образом, устройство при.измерении нулевых частот выдает информацию о результате измерения и,об окончании измерения.формула изобретенияЧастотный измеритель, содержащий два счетчика, два основных триггера, три основных элемента И, блок сравнения, запоминающий регистр. генератор эталонной частоты. выход которого подключен к первому входу первоГо основного элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого основного триггера. первый вход,второго основного элемента И соединенс первым входом третьего. основного элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго основного триггера) второй выход пос-, педнего подключен к второму входу второго основного элемента И, выходы первогои третьего основных элементов И подключены соответственно к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов. выходы запоминающего регистра подключены к первым входам блока сравнения, вторыевходы которого соединены с выходами ,первого счетчика импульсов., первый вход второго основного триггера соединен с шиной запуска устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности) в него введены лва дополнительных триггера, два дополнительных элемента И, блок задержки, элемент НЕ и два элемента ИЛИ, первые входы которых объединены н соединены с выходом переполнения первого счетчика и с входом обнуления второго счетчика, причем выход первого разряда второго счетчика соединен с первым входом первого до полнительного элемента И, второйвход которого соединен с первым выхоаом первого дополнительного триггера, выход первого дополнительного элемента И подключен к входу обнуле ния первого счетчика) к второму входу первого дополнительного триггера через элемент задержки к второму входу второго дополнительного триггера, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения) выход второго дополнительного триггера соединен с первым входом второго дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом первого дополнительного триггера, третий вход второго дополнительного элемен" та И соединен с выходом элемента НЕ, выход второго дополнительного элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, второй вход второ го элемента ИЛИ соединен с выходомвторого, основного элемента И, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с вторыми входами второго и первого основных триггеров, первые входы первого основно" го и первого дополнительного триггеров соединены с первым входом второго основного триггера.Источники информации)принятые во внимание при экспертизе. 1. Основы построения автоматизированных систем контроля сложных объектов. Под ред. П,И.Кузнецова.И., "Энергия 19 б 9) с. 95-982. Авторское свидетельство СССРР 599222) кл. 6 01 й 23/00) 23.08.76.873144 9025/70 Тираж 735 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 113039, Москва, Ж, Раушская нодписногр к у де атент лиал П жгород, ул. Проектная,Составитель Л.Вооонина Редактор П.Коссей Техюед А.Ач Корректор Е.Рошк