Частотомер

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическимиРеспублик 894591ао двлан нзобрвтвннй и открытийЗаявитель ОТОМЕР 2 Изобретение относится к электроизрительной технике и может быть ис ьзовано в автоматизированных системахконтроля и управления для измерения величин преобразованных в длительностьили частоту следования электрическихсигналов.Известны частотомеры, содержа щиесдвиговый регистр на последовательно со.единенных ячейках с двумя устойчивымисостояниями, индикатор, блок стабилиза 1ции масштаба преобразования частоты набазе конденсаторного преобразователя частоты, генератор тактовых импульсов цифроаналоговый преобразователь 111Схема известных частотомеров достаточно сложна,Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является частотомер,содержащий сдвиговый регистр совмещен - ,ный с индикатором отсчета, на последовательнс соединенных оптронных ячейках сдвумя устойчивыми состояниями, однашин питания ячеек которого соединена с выходпоследнвходом из ом электронного ключа, а выход сей ячейки связан с управляющимблока выбора масштаба преобразо-,вания частоты измеряемого сигнала. Выход блока выбора масштаба преобразования частоты связан с управляющим входомукаэанного ключа(21,Недостатком известного частотомераявляется необходимость в обеспечениикоммутации посредством электронногоОключа мощных сигналов, что затрудняетреализацию ключа в микроэлементом исполнении и ограничивает его совместимость е остальными компонентами схемыпо конструктивно-технологическим и элек г-5рическим параметрам, а также ограничивает быстродействие ключа и диапазонизмеряемых частиц,Цель изобретения - расширение диапа 20зона измерения частотомера в сторонуверхних частот, а также обеспечение условий для повышения степени интеграциипри его изготовлении методами и средствами микроэлектроники.Частотомер содержит сдвиговый регистр 1, содержаший светодиод 2=0 и 4ячеек с двумя устойчивыми состояниямина основе оптронных пар типа светодиодфоторезистор 2=1 - 3=1, 2=2 - 3=22= Й - 3= Й, общую шину 4 питания .ячеек и отсчетное устройство 5, блок 6выбора масштаба преобразования частоты измеряемого сигнала, ключ 7, триггер 8, второй Т-триггер 9, управляемыйгенератор 10 тактовых импульсов, входную клемму 11,Устройство работает следующим образом.Входной сигнал частотыподаетсячерез входную клемму 11 на вход блока 6 выбора масштаба преобразованиячастоты, выполненного на базе триггерного декадного делителя частоты, например, с коэффициентами деления К=1, 10,100. В исходном положении величина 40 50 Поставленная цель достигается тем,что в частотомер, содержащий сдвиговыйрегистр с индикатором отсчета на оптронных ячейках с двумя устойчивыми состояниями, одна из шин питания ячеек 5которого соединена с выходом электронного ключа, а выход с последней ячейкисвязан с управляющим входом блока выбора масштаба преобразования частотыизмеряемого сигнала, выход которого свя 10зан с управляющим входом указанногоключа, введены первый и второй триггеры, управляемый генератор тактовых импульсов, при этом вход возбуждения генератора тактовых импульсов связан свыходом блока выбора масштаба преобразования частоты и с нулевыми входамипервого и второго триггеров, выход первого триггера связан с нулевой ячейкойсдвигового регистра, а единичный вход 20первого триггера связан с выходом генератора тактовых импульсов и со счетнымвходом второго триггера, к нулевому выходу которого подключены все четные ячейки сдвигового регистра, а к единичному выходу подключены все нечетные ячейкисдвигового регистра.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого частотомера, на фиг, 2 - временныедиаграммы, его работы (в - форма сигнала на выходе блока 6, б - последовательность импульсов с выхода генератора 10; в, г - очередность возбуждениявыходов триггера 9, д, ж, з, и - изменение светового потока фо, ф 1, ффт з 5излучаемого светодиодами 2=0 2= Йсоответственно)коэффициента деления К блока 6 автоматически устанавливается равной максимальной, в частности 100, В этом положениина выходе блока 6 начинает действоватьпрямоугольный импульс напряжения длительностью 100 Т(, где Т - периодследования исследуемого сигнала (фиг. 2 а),По переднему фронту указанного импульса производятся установка в исходное состояние через установочный входЩ триггера 9, при котором снимаетсявозбуждение с нечетных ячеек регистра1 и возбуждаются четные ячейки, установка в исходное состояние через установочный вход Д, триггера 8, при котором возбуждается его выход, связанныйсо светодиодом 2=0. При этом светодиод 2=0 начинает излучать световой поток ФО и засветкой фоторезистора 3-1производит подготовку к включению первой оптронной ячейки 2=1 - 31,Кроме того, на время действия :указанного импульса длительностью 1000 Т)производится отпирание ключа 7 и подкттючение общей шины 4 питания оптронов 2=1 - 3=1, , 2= Й - 3= М к корпусу частотомера, возбуждение генератора10, при котором на его выходе начинает действовать периодическая последовательность коротких импульсов с периодомследования С 0 (фиг, 2 б). Моментпоявления этой последовательности импульсов синхронизирован с началом появленияимпульса длительностью 100 Ту.Под воздействием первого импульса с выхода генератора 10, поступающего одновременно на вход ; триггера 8 и счетный вход Т триггера 9, производится переключение триггера 8, при котором снимается возбуждение с его выхода, связанного со светодиодом 2=0, и светодиод 2=0 гаснет (в дальнейшем состояния триггера 8 и светодиода 2=0 не меняются до момента окончания импульса длительностью 100 Т(с выходе блока 6); переключение триггера 9, при этом светодиод 2=1 начинает излучать световой поток ф . За счет положительчой обратной оптической связи между светодиодом 2=1 и включенным последовательно с ним фоторезистором 3=1 это состояние сохраняется в течение всего интервала времени Ч до м 15- о мента поступления на счетный вход Т триггера 9 следующего импульса с выхода генератора 10,Под воздействием второго импульса и всех последующих импульсов с выхода генератора 10 производится переключение только триггера 9. При этом производится последовательное включение в течение времени б светодиодов 2=2, 2=3 и т. д. Этот процесс заканчивается по окончании: импульса длительностью 100 Ту ю с выхода блока 3 и после запирания ключа 7. В появлением следующего импульса указанной длительности с выхода блока 6 описанный выше процесс циклически повторяется.е ОЗначение измеряемой частоты или периода Твходного сигнала определяеъ.ся количеством включенных светодиодов 2=1 - 2= М,Если длительность импульса 100 Т с выхода блока 6 такова, что за воемя.его действия происходит переключение всех М оптронных ячеек, то при этом с выхода последней оптронной ячейки 2= М - 3= Й на управляющий вход блока 6 ф поступает импульс, который обеспечивает автоматический переход на следующий поддиапазон, при работе на котором на выходе указанного блока действуют импульсы длительностью 10 Ту;Выбор последую 25 щего поддиапазона производится аналогично.В конструкции предлагаемого частотомера в качестве генератора тактовых импульсов могут быть использованы более сложные схемы вычитания или/и сложения частот, что позволяет производить измерение отклонения частоты ,от заданной либо производить автоматическую коррекцию результатов измерения, либо произв 35 дить линеариэацию шкапы измерения параметров, связанных нелинейной функциь. нальной зависимостью со значением чаототыили периода Т измеряемого сигнала, 40По сравнению с известным устройством в предлагаемом частотомере обеопечивается подключение в любой момент в течение измерительного интервала КТ не более одной оптронной ячейки, что по эволяет снизить уровень мощности сигнала, коммутируемого ключом, и повысить его быстродействие, Это расширяет диапазон измерения частотомера в сторону верхних частот без увеличения количества поддиапазонов измерения,формула изобретен ияЧастотомер, содержащий сдвиговый регистр с индикатором отсчета на оптронных ячейках с двумя устойчивыми состояниями, одна из шин питания ячеек которого соединена с выходом электронного ключа, а выход с последней ячейкисвязан с управляющим входом блока выбора масштаба преобразования частоты измеряемого сигнала, выход которого связан с управляющим входом указанного ключа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в него введены первый и второй триггеры, . управляемый генератор тактовых импульсов, при этом вход возбуждения генератора тактовых импульсов соединен с выхо- доМ блока выбора масштаба преобразования частоты и с нулевыми входами первого и второго триггеров, выход первого триггера связан с нулевой ячейкой сдвигового регистра, а единичный вход первого триггера связан с выходом генератора тактовых импульсов и со счетным входом второго триггера, к нулевому выходу которого подключены все четные ячейки сдвигового регис 1 ра, а к единичному выходу второго триггера подключены все нечетные ячейки сдвигового регистра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР% 374549, кл 601 К 23/10,2. Авторское свидетельство СССР М 705366, кл. 601 Й 23/10, 1979.894591БНИ ИП И Заказ 1 1478/72 Ти раж 735 Понписное филиал ППП "Патент", г, Ужгороц, ул. Проектная, 4