Аналоговый частотомер

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ф К -АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное 22) Заявлено 26.09,т. с 0 (2) 2987048/18-2 51 М. с присоединением заявки Й 9 601 В 230 Госуларствениый комитет СССР но леллм июбретений и открытийи, А.З,Софа рдена Ленина политехнический Ленинского комсомола) Заявител ьвовскийнститут ОГОЛИ ЧАСТОТОМЕ омер с предеию за-.и, 10й 3 Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения и контроля частоты следования импульсов.Известен аналоговый частот автоматическим переключением лов измерения, содержащий лин держки, триггер, Формировател фильтр нижних частот, показывающи прибор, компараторы н коммутатор пределов, связанный выхрдом с управляющим входом линии задержки, входом подключенной к клемме входа и первому входу триггера, а выходом . ко второму входу этого же триггера, пряьим и инверсным выходами связанного раздель но с входами Формирователей, выходы которых соединены с входами фильтра нижних частот, выходом подсоединенного ко входу показывающего прибора и входам пороговых устройств, выходами подключенных ко входам коммутатора пределов Ц .Недостаток известного частотомера - низкое быстродействие,Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является частотомер с управляемым формирователем временных интервалов 1 2). Однако известный частотомер работает в узком диапазоне измеряеьых частот.Цель изобретения - расширение диапазона иэмеряеььтх частот.Поставленная цель достигается тем, что, в частотомер, содержащий элемент И, последовательно соединенные управляеьый формирователь временных интерэалов, триггер, усредняющее звено и индикатор, введены элемент ИЛ и реверсивный счетчик, первые выходы которого соединены с входами индикатора пределов, причем счетный вход триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, тактовым входом реверсивного счетчика и входной шиной устройства, выход элемента ИЛИ соединен с входом запуска управляемого Формирователя временных интервалов, выход которого соединен с первым уп" равляющим входом реверсивного счетчика и с первым входом элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, второй вход элемента И соединен с единичным выходом тригге" ра, нулевой выход которого соединен с вторым управляющим входом реверсив" ного счетчика, вторые входы которого соединены с входами управленияуправляемого формирователя временных интервалов.На фиг.1 представлена структурная схема частотомера; на фиг.2-4 временные диаграмма, поясняющие его работу. 5Частотомер содержит (см.фиг.1) Формирователь 1 временных интерваов, реверсивный счетчик 2, индикаор 3 пределов, триггер 4, усредняю 1 цее звено 5, индикатор б, элемент 7 ИЛИ, элемент 8 И.Частотомер работает следующим образом.Короткие импульсы с частотой следования, равной или пропорциональной 15 измеряемой Й, через элемент 7 ИЛИ поступают на запуск Формирователя 1 и тактовый вход реверсивного счетчика 2, сигналы с выходов которого управляют дискретным изменением дли О тельностей временных интервалов тср формирователя 1 в соответствии с выбраиным пределом измерения и включают соответствующий номер предела из" мерения индикатора 3 пределов. Одновременно с этим рабочим Фронтом импульса входной частоты й включается в единичное состояние триггер. 4, выключаемюй в исходное нулевое состо яние задним Фронтом Тр с выхода Формирователя 1. Таким образом, на единичном выходе триггера 4 форюруются импульсы, длительность которых нормируется Формирователем 1 в соответствии с выбранным пределом измерения. Эти импульсы усредняются звеном 5 и подаются на индикатор б. Длительность временного интервала Хср 1 , вырабатываемого формирователем 1, определяется выражениемФ 1= Т,мбсТимм40 где Т дс, и Т,. "- периоды измеря-.емой частоты й,соответствующиекрайней нижнейи верхней точкам 451-го предела измерения. Контроль за текущим значением Й, осуществляется путем сравнения периода измеряемой Г с длительностью временного интервала Гср , соответствующему 1-му пределу измерения. При этом задним Фронтом Тр с выхода Формирователя 1 через открытый элемент И 8 и элемент 7 ИЛИ производится повторный запуск формирователя 1. В зависимости от текущего значения Г на управляющих входах реверсивного счетчика 2 в момент прохода очередного импульса частоты й, присутст- бО вуют определенные сигналы с выходов Формирователя 1 и триггера 4, благо" даря чему реверсивный счетчик 2 переключается или остается в прежнем положении.При этом возможны три случая.65 Т : сТ, сТ, .,. (текущее значение Йлежит в пределах 1-го преде-ла измерения), .(Фиг. 2) . Импульсом (первым) входной частоты Г, запускается формирователь 1 и включается в единичное положение триггер 4. Задним фронтом Тор. с выхода формирователя 1 осуществляется сброс триггера 4 в исходное нулевое состояние и повторный запуск формирователя 1. В момент прихода очередного (второго) импульса частоты Г на тактовый вход реверсивного счетчика 2 на его управляющих входах присутствуют единичныеуровни с выхода формирователя 1 инулевого выхода триггера 4, которыезапрещают переключение реверсивногосчетчика 2. Одновременно с этим происходит сброс и запуск формирователя 1временных интервалов и включениетриггера 4 в единичное положение.С приходом псследующих импульсов частоты Г частотомер работает аналогично, при этом нормированная длительность 7 ср импульсов, подаваеьих наусредняющее звено 5, остается неизменной.,Трр Т.иихф, (текущее значение й, превйшает верхнюю границу 1-го предела измерения), (фиг. 3) . Импульсом (первым) входной частоты Езапускается Формирователь 1 и включается в единичное положение триггер 4. Очередной (второй) импульс частоты й,подаваеьий на тактовый .вход реверсивного счетчика 2 зафиксирует на егоуправляющих входах единичный и нулевой уровни с выхода формирователя 1 и нулевого выхода триггера 4 соответственно. Реверсивный счетчик 2 переключается в соседнее (1+1) положение и управляющим сигналом с его выходапереключается номер предела измеренияиндикатора 3 пределов; а также в два раза уменьщается длительность временного интервала 1 ср формирователя 1, что соответствует (1+1) пределу измерения. Следующий (третий) импульс частоты Г осуществляет сброс и запуск Формирователя 1, включение триггера 4 в единичное состояние и тактирование реверсивного счетчика 2. Если на управляющих входах последнегобудут присутствовать единичные урсвни, счетчик 2 переключаться не будет,а в последующем цикле измерения формирователь 1 вырабатывает временныйинтервал Гср(;.,) = р , что соответствует (1+1) пределу измерения.Если же на управляющих входах реверсивного счетчика 2 па-прежнему будутприсутствовать единичный и нулевойуровни, то с приходом последующегоимпульса частоты Е.счетчик 2 переключается в (1+2) положение. Приэтом происходит переключение нсмерапредела измерения индикатора, 3 пределов, а также уменьшение в два раза временного интервала р,) формирователя 1. Такой процесс дискретного уменьшения длительности ку нормированных импульсов продолжается до тех пор, пока текущее значение 5 измеряемой частоты й не будет соответствовать нужному пределу измерения.Ткз Трасс (текущее значение Г .выходит за нижнюю границу 1-го предела измерения), (фиг.4). В мсмент при-)О хода первого импульса частоты й схема переключается по вышеописанному алгоритму, однако импульс (второй) зафиксирует на управляющих входах реверсивного счетчика 2 нулевой потенциал с выхода формирователя 1 и единичный - с нулевого выхода триггера 4. Реверсивный счетчик 2 переключается в (1-1) положение и управляющим сигналом с его выхода пере" ключается номер предела измерения индикатора 3 пределов, а также в . два раза увеличивается длительность временного интервала 1 ар , что соответствует (1-1) пределу измерения. Такой процесс дискретного увеличения асср продолжается до тех пор, пока текущее значение измеряемой частоты Г не будет соответствовать нужному пределу измерения и на управляющих входах реверсивного счетчика 2 в момент прихода очередного импульса частоты Е будут зафиксированы единичные уровни.Частотомер обеспечивает высокое быстродействие в широком диапазоне измеряемых частот, так как скорость переключения пределов измерения не зависит от инерционности усредняю"щего звенаФормула изобретения Аналоговый частотомер, содержащий элемент И, последовательно соединенные управляеияй формирователь временных интервалов, триггер, усредняющее звено и индикатор,.о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью расширения диапазона измеряемых частот, в него введены элемент И 31 И и реверсивный счетчик, первые. выходы которого соединены с входами индика-тора пределов, причем счетный вход триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, тактовым входом реверсивного счетчика и входной шиной устройства, выход элемента ИЛИ соединен с входом запуска управляемого формирователя временных интервалов, выход которого соединен с первым управляю" щим входом реверсивного счетчика и с первым вхрдом элемента И, выход ко" торого соединен с вторым входом эле" мента ИЛИ, второй вход элемента И соединен с единичным выходом тригге" ра, нулевой выход которого соединен с вторым управляющим входом реверсивного счетчика, вторые выходы которого соединены с входами управления управляемого формирователя временных интервалов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 410325, кл. 6 01 К 23/00, 1974.2, Авторское свидетельство СССР 9 432888, кл. 6 01 К 23/00, 1974.928244 ФстФгрщм бврВнц Трьюий дтрюи Тц Тнаксс Ц 3 нб длцмй 7 етцй ея 3 сенц Ьщнц Веее 06 гЯт Ух с Трау аюиа Впарил 7 ффюс Редактор Т.Паренова Заказ 3229/56 Тираж 729. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5