Цифровой частотомер

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическиеРеспублик и 1930143(23) Приоритет С О 1 Р 23/00 Гееударетванак кеметет СССР ао делам изобретений и открытнй(72) Авторы изобретения Государственный всесоюзный центральный н чцрисследовательский институт комплексной автоматизации(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР Изобретение относится к электроиз мерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах и системах управления в различных областях промышленности.Известен цифровой частотомер, который обеспечивает подсчет периодов входной частоты за эталонный интервал времени, содержащий формирова 1 О тель импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента совпадения и через второй элемент совпадения - со входом двоичного счетчика, триггер, первый вход кото"35 рого соединен с выходом первого элемента совпадения, второй - с выхо" дом генератора опорных интервалов времени.и первым входом второго триггера, а выход - со входом второго элемента совпадения и генератора опорных интервалов времени, и одновибра" тор, вход которого подключен к входу запуска устройства, а выход через 2второй триггер - ко второму входу первого элемента совпадения 13.Недостатком такого частотомера является невысокая точность измерения при изменяющейся величине частоты входного сигнала. Наиболее близким по. техническойсущности к предлагаемому являетсячастотомер, содержащии формировательимпульсов, выход которого соединенс первым входом ключа, генераторэталонных интервалов времени, выходкоторого соединен через блок сбросас первым входом счетчика импульсов,и цифровой индикатор 1,2,Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения, так как нет синхронизацииначала эталонного интервала времени с импульсами измеряемого сигнала,и .невозможность такой синхронизациивследствие зависания результатана цифровом индикаторе при изнене 3 930нии входной частоты до нулевого значения.Цель изобретения - повышение точности измерения частоты электрического сигнала,Эта цель достигается тем, что вцифровой частотомер, содержащий Формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа,генератор эталонных интервалов времени, выход которого соединен черезблок сброса с первым входом счетчика импульсов, и цифровой индикатор,введены блок сдвига фазы, последовательно соединенные блок перезаписии регистр памяти, а также последовательно соединенные пиковый детектор,пороговый элемент, элемент ИЛИ итриггер, выход которого подключен квторому входу ключа и к входу генератора эталонных интервалов времени,при этом выход последнего соединенс вторым входом триггера и с входомблока перезаписи, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу Формирования импульсов и к входу пиковогодетектора, выход ключа соединен свходом блока сдвига Фазы, выход которого подключен к второму входу счетцика импульсов, выход последнего соединен с вторым входом регистра памяти, выход которого подключен ко входу цифрового индикатора.На чертеже изображена структурнаясхема цифрового частотомера.Цифровой частотомер. содержит формирователь 1 импульсов, ключ 2, триггер 3, счетчик ч импульсов, регистр5 памяти, цифровой индикатор 6, блок7 сдвига Фазы, блок 8 перезаписи, генератор 9 эталонных интервалов времени, блок 10 сброса, пиковый детектор 11, пороговый элемент 12, элемент 13 ИЛИ.Цифровой частотомер работает следующим образом.По одному из импульсов, сформированныхформирователем 1 из входногосигнала, взводится через элемент 13триггер 3, запускающий генератор 9и открывающий ключ 2, который разрешает прохождение импульсов черезблок 7, осуществляющий сдвиг Фазыимпульсной последовательности на полпериода, на вход счетчика ч в течение эталонного интервала времени,По окончанию этого интервала с помощью блока 8 осуществляется занесение результата подсчета в регистр 5,1134выходы которого соединены с соответствующими входами цифрового индикатора 6, а триггер 3 устанавливается висходное состояние. После этого блок10 устанавливает счетчик 11 в исходное состояние.Первым сформированным импульсомвходного сигнала, следующим послеокончания эталонного интервала вре 1 е мени, цикл работы частотомера возобновляется, причем на индикаторе 6сохраняется результат предыдущего измерения.При работе частотомера в задан 1 з ном диапазоне входных частот уровеньвыходного сигнала пикового детектора 11 остается выше уровня срабатывания порогового элемента 12, при этомна выходе этого элемента поддержищ вается потенциал логического "0",Пиковый детектор 11 имеет постояннуювремени заряда и разряда, определяемые соотношениямиг 125"3 "В21Н2где С " длительность периода верх 6ней граничной частоты диапа 11 - длительность периода нижнейграничной частоты диапазона.Первый же импульс на выходе формирователя 1 приводит к появлению ло гического "0" на выходе пороговогоэлемента 12.В случае выхода величины измеряемой частоты за нижнюю границу диапазона уровень сигнала на выходе пико вого детектора 11 опускается нижеуровня срабатывания порогового элемента 12, на его выходе появляетсялогическая н 1", что приводит к переключению триггера 3 через элемент 13 4 и повторению цикла измерения.1В конце этого цикла на индикаторе6 установится нулевое значение измеряемого параметра, так как за выработанный в этом цикле эталонный ф интервал времени на вход счетчика 1 гне поступит ни одного импульса входного сигнала.Введение новых элементов:регистра памяти, триггера, элемента ИЛИ, пиф кового детектора, порогового элемента и блоков сдвига фазы и перезаписивыгодно отличает предлагаемый цифровой частотомер от известного, так5 9301как увеличивается точность измерениячастоты вследствии синхронизации на"чала эталонного интервала времени симпульсами измеряемого сигнала, чтопозволяет улучшить качество работыинформационно-измерительных системи систем управления. формула изобретения1 ЮЦифровой частотомер, содержаций формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, генератор эталонных интервалов времени, выход которого соединен через з блок сброса с первым входом счетчика импульсов, и цифровой индикатор, о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что, с целью повышения. точности измерения, в него введены блок сдвига фазы, ув последовательно соединенные блок перезаписи и регистр памяти, а также последовательно соединенные пиковый детектор, пороговый элемент, эле 13 6мент ИЛИ и триггер, выход которого подключен к второму входу ключа и к входу генератора эталонных интервалов времени, при этом выход последнего соединен с вторым входом триггера и с входом. блока .перезаписи, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу формирователя импульсов и к входу пикового детектора, выход ключа- соединен с входом блока сдвига Фазы, выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов, выход последнего соединен с вторымвходом регистра памяти, выход кото" рого подключен ко входу цифрового индикатора.Источники информдциир принятые во внимание при экспертизе1. Ермолов Р.С. Цифровые частотомеры, Л., "Энергия", 1973, с. 7, рис. 1"2.2. Авторское свидетельство СССР К 215322, кл. С 01 й 23/10, 1968 (прототип).930143 Составитель Е. ВинокуроваРеДактор В. Лазаренко Техред Л. Пекарь Корректор Л. Бокш Заказ 3459/57ВНИ сударстве м изобрет 113 ква, Ифилиал ППП "Патент", г. Умгород, ул. Проектная,иражПИ ГоделаМо Подп ного комитета С ний и открытий Раушская наб.,ноеР