Цифровой частотомер

(51)М. Кл. 6 01 Р 23/00 Ьеударстаеииые кемитет СССР ве делам иэееретеиий и открытий(53) УДК 621,317.7 (088. 8) Дата опубликования описания 1 50482 2) Авторы изобретен и.Куликов и Н Специальное конструкторское бюзаказов, испытания и внедренияГоскомсельхозтехники СССР авно й те) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТ л я строиство тью измере стью дикр е ио а изти- еряеовывение Изобретение относится к импульсной технике.Известен цифровой частотомер,позволяющий производить измерениечастоты в примыкающих интервалахбез потери информации Я ,Однако этот частотомер обладаетневысокой точностью измерения час"тоты и низким быстродействием.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсячастотомер, содержащий генераторопорной частоты, первый, второй итретий счетчики, первый генератор,первый и второй элементы И, перваягруппа входов второго из которыхсоединена с выходом соответствующихразрядов второго счетчика, а пвр"вый выход третьего счетчика подключен к первому установочному входутриггера, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен свходом третьего счетчика 2 . Однако известное у об а- дает невысокой точнос ни обусловленной погрешно е зации преобразования и р д м мой частоты в код.Цель изобретения - и точ" ности измерения.Указанная цель достигается тем, что в циФровой частотомер, содержащий генератор опорной частоты, первый, второй и третий счетчики, пер-. вый триггер, первый и второй элементы И, первая группа входов второго из которых соединена с выходами соответствующих разрядов второго счетчика, а первый выход третьего счетчика подключен к первому уста" новочному входу первого триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом третьего счетчика, введены блок выдержки времени, делитель частоты, второй триггер, регистр и третий. четЭ 92055 вертый, пятый, шестой, седьмой элементы И, причем выход генератора опорной частоты подключен к входам блока выдержки времени, делителя частоты и счетному входу первого 5 счетчика, выход делителя частоты соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, выход третьего элемента И подключен к счетному входу второго счетчика, 1 о а первый вход соединен со вторым выходом первого триггера, второй установочный вход которого соединен с синхронизирующим входом второго элемента И, счетным входом вто ,рого триггера и входной шиной уст" ройства, выходы второго триггера соединены соответственно с первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых подключены к второму выходу третьего счетчика, а выходы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с первым и вторым установочными Входами Второго счетчика Выходы вто 25 рого элемента И подключены к соответствующим входам регистра, выходы разрядов которого соединены с входами шестого элемента И, выходы которого подключены к соответствующим установочным, входам первого счетчика, синхронизирующий вход шестого элемента И соединен с выходом первого счетчика и первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока выдержки времени, а выход - к выходной шине устройства. На чертеже представлена блок-схема устройства.Цифровой частотомер содержит генератор 1 опорной частоты, выход которого соединен со входами блока 2 выдержки времени, делителя 3 часто" ты и счетным входом счетчика 4, вы 45 ход делителя частоты соединен со входами элементов 5 и 6 И, вторые входы которых соединены с выходами первого триггера 7, причем выход элемента 5 И подключен к счетному входу счетчика 8, а выход элемента 6.И- к счетному входу счетчика 9, первый установочный вход триггера 7 соединен с первым выходом счетчика 8, второй Выход которого подключен к 55 первым входам элементов 10 И и 11 И, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам второго триг 3 4гера 12, а выходы соответственно к первому и второму установочным входам счетчика 9, счетный вход триггера 12 соединен со вторым установочным входом первого триггера 7, синх" ронизирующим входом элемента 13 И и входной шиной устройства, выходы элемента 13 И соединены с соответствующими входами регистра 14, выходы разрядов которого через элемент 15 И подключены к,установочным входам счетчика 4, выход счетчика соединен с синхронизирующйм входом элемента 15 И и первым входом элемента 16 И, второй вход которого ,соединен с выходом блока 2 выдержки времени, а выход - с шиной устройства.Устройство работает следующим образом.В момент поступления импульсов измеряемой частоты Цх текущие значения кода счетчика 9 через элемент 13 И заносятся в регистр 14, триггер 12 переключается в противоположное состояние, а триггер 7 устанавливается в состояние, при котором на вход элемента 5 И подается "1", а на вход элемента 6 И - "0". Импульсы с выхода генератора 1 через делитель 3 частоты и элемент 5 И подаются на вход счетчика 8. В процессе заполнения счетчика 8 импульсы с его промежуточного выхода через открытый в данный момент элемент 10 или 11 (в зависимости от состояния второго триггера 12) устанавливают счетчик 9 попеременно в состояние 0 или 0 + 1 периодически компенсируя тем самым упомянутую погрешность возникающую при преобразовании периода в код. В момент переполнения счетчика, 8 импульсов с его выхода возвращают первый триггер 7 в исходное состояние, при этом импульсы опорной частоты с выхода делителя 3 начинают поступать на счетный вход счетчика 9, который к моменту поступления очередного импульса измеряемой частоты имеет код где Г, - частота опорного генератора 1коэффициент деления делителя 3.Счетчик 4, работающий на вычитание, постоянно списывает содержа9205 Р = - =1 ГЬхРо "т 10 15 20 25 30 40 5щееся в нем число Йт, которое зано сится в него из регистра 14 через элемент 15 И в моменты обнуления счетчика 4. Частота следования импульсов обнуления счетчика 4 опре-. деляется выражением а число импульсов на выходе элемента 16 И равно Йь= Г 1оУР Н К ГЬкгДе йц 4,г- вРемЯ измеРениЯ, выРабатываемое блоком 2.При значении произведения йцу М, кратном десяти число импульсов на выходе элемента 16 И соответствует измеряемой частоте Г .Как показали экспериментальные исследования, использование новыхэлементов, таких как блок выдержки времени, делитель частоты, второйс триггер, регистр и пять элементов И, позволяет за счет периодической компенсации погрешности преобразования периода в код в процессе измерения повысить точность предлагаемого устройства по сравнению с известным (при равных частоте квантования периода и разрядности пересчетных устройств) приблизительно в 3-5 раз Формула изобретения Э 5 Цифровой частотомер содержащий генератор опорной частоты, первый, второй и трети 1 счетчики, первый триггер, первый и второй элементы И, первая группа входов второго из которых соединена с выходами соответствующих разрядов второго счетчика, а первый выход третьего счетчика подключен к первому установочному входу первого триггера, первый выход которого, соединен с первым входом первого элемента И, выход которого с соединен с входом третьего счетчика,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения точности измерения,в него введены блок выдержки времени, делитель чаототы, второй триггер,регистр и третий, четвертый, Пятыйшестой, седьмой элементы И, причемвыход генератора опорной частоты подключен к входам блока выдержки времени, делителя частоты и счетному входу первого счетчика, выход делителячастоты соединен с вторыми входамипервого и третьего элементов И, выход третьего элемента И подключенк счетному входу второго счетчика,а первый вход соединен с вторым выходом первого триггера, второй установочный вход которого соединен с синхронизирующим входом второго элемента И, счетным входом второго триггера и входной шиной устройства, выходы второго триггера соединены соответственно с первыми входами четвертого элемента и пятого элемента И,вторые входы которых подключены квторому выходу третьего счетчика,а выходы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно спервым и вторым установочными входами второго счетчика, выходы второгоэлемента И подключены к соответствующим входам регистра, выходы разрядов которого соединены с входамишестого, элемента И, выходы которогоподключены к соответствующим установочным входам первого счетчика, синхронизирующий вход шестого элемента Исоединен с выходом первого счетчикаи первым входом седьмого элемента И,второй вход которого подключен к выходу блока выдержки времени, а выход - к выходной шине устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 377698, кл. 6 01- В 23/00 19712, Авторское свидетельство СССРИ 537306, кл. 6 01 й 23/00, 1975.92 ОЯ 3 Составитель Н.КаплинТехред А. Бабинец,тко оррект едактор Н.Ром 4 ВВ ИЗаказ 2330/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,й 8 тирВНИИПИ Государспо делам изот 1130 Я, Москва, Ж,719 Подписиенного комитета СССРтений и открытийаушская наб., д. 1/5