Цифровой частотомер

О П И С А Н И Е (ц 941906ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соеэ СоввтсиикСоциалистичвсиинРвсиублии(51)М. Кл. 601 Й 23/00 1 всудврстееный квинтет СССР ао аелаи нзебретеннй и открытийГВ.П, Бордыков и О.А, ТулиновСпециальное проектно-конструкторское бюро редствавтоматизации нефтедобычи и нефтехимии "Нефтахийттромавтоматикан(Я ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР Изобретение относится к вычислительной и электро-измерительнойтехнике и может быть использованов системах обработки информации и управленияИзвестно устройство для измерениячастоты следования импульсов, содержащее блок Формирования эталонного интервала времени, генератортактовых импульсов, блок формирования дополнительного интервала времени, счетчик целой части измеряемойчастоты, счетчик дробной части измеряемой частоты 11 .Недостатком устройства являетсянеобходимость увеличения циклаизмерения за счет Формирования дополнительного временного интервала,Наиболее близким к предлагаемому техническому решению, являетсяцифровой частотомер, содержащийвременной селектор, счетчик целойчасти измеряемой частоты, временной селектор, блок Формирования временного интервала, счетчик импульсов,управляемый делитель частоты, счет"чик дробной чести измеряемой частоты 2.5Недостатком устройства являетсянизкое быстродействие и низкий диапазон измеряемых частот, так каконо позволяет измерять только низкие и инфранизкие частоты.Цель изобретения - повышениебыстродействия и расширение диапазона измеряемых частот,Поставленная цель достигаетсятем, цто в частотомер, содержащийблок формирования временного интервала, счетчик целой части измеряемой частоты, счетчик дробной частиизмеряемой частоты, счетчик, счет"чик периода измеряемой частоты,управляемый делитель частоты, первыйвход которого подключен к первомувыходу счетчика периода измеряемойХ = Х 1-"1 о Ы) Частотомер работает следующимобразом.В исходном состоянии счетчики 4,5, и 9,блок 2, управляемый делитель б частоты обнулены.По сигналу "Пуск" блок 1 управления дает разрешение на прохождегде 1Количество импульсов на выходахсчетчика 7 соответственно равно 4 4, 14ф О И ТеДа 3 941906 фчастоты, а выход " к входу счетчика, ние, импульсов В, синхронизированнывведены элемент И, блок вычйтания, тактовых импульсов ( ТИ) на первыйгруппа элементов И, элемент ИЛИ, вход счетчика 4 целой части измеблок управления, первыйвторой ряемой частоты и на установочныеи третий входы которого подключенывходы счетчика 5 и управляемогок первой, второй и третьей входным делителя 6 частоты. Одновременношинам, а четвертый вход. - к первому по сигналу "Пуск" начинают постувыходу блока формирования времен- пать ТИ на вход блока 2 формироного интервала и к первому входу . вания временного интервала. При отэлемента И, первый выход блока управ сутствии импульсовблок 2 формиления соединен с первым входом счет- рования временного интервала черезцика целой Части частоты и устано" эталонный интервал времени выдаетвоцными входами счетчика дробной сигнал на блок 1 управления, заканчичасти частоты, управляемого делите" вая процесс измерения. Результатля частоты и счетчика, второй выход 1 з измерения будет нулевым.блока управления соединен с входом Первый импульс 1- производитблока вычитания, третий выход - с . новый запуск блока 2 формированиявходом счетчика периода измеряе-временного интервала, синхронизируямой частоты, а четвертый выход- тем самым начало измерения входнымс входом блока формирования времен о импульсом Г с,ного интервала, разрядные выходы В течение первого периода Рсчетчика периода измеряемой частоты происходит заполнение счетчика 9подключены соответственно к первым периода измеряемой частоты ТИ;входам элементов И группы элементов поступающими с третьего выхода блоИ, вторые входы которых подключены 2 з ка 1 управления,к соответствующим разрядным выходам Далее. происходит операция десцетчика, а выходы элементов И- пения величины предполагаемогок соответствующим входам элемента промежутка между последним импульсомИЛИ, выход которого соединен с вы- измеряемой частоты и концом изцитающим входом блока вычитания, зо мерительного интервала на величинувыход которого соединен со вторым" периода измеряемой частоты ГХ,входом управляемого делителя часто- записанной в счетчике 9.ты, выход которого подключен к вхо-, Тактовые импульсы со второгодам счетчика и счетчика дробной час- выхода блока 1 упювления поступаютти измеряемой частоты, выход которо- на вход блока 8 вычитания обознаго соединен со вторым входом элемен- чено количество импульсов, постута И, выход которого подключен пивших на данный. вход, через Х 4,ко второму входу счетчика целой Каждый импульс на вычитающемчасти частоты, входе блока 8 вычитания (обозначимНа чертеже приведена структурная 4 О их количество через Х ), вызовет. схема частотомера. поглощение одного входного импульса,Частотомер содержит блок 1 управ- поэтому количество импульсов на выления, блок 2 формирования времен- ходе блока 8 равноного интервала, элемент 3 И счет- х.р х-х, Ицик 4 целой части измеряемой цастоты,управляемый делитель ь частотысчетчик 5 дробной части измеряемойпроизводит деление входных импульсовчастоты, управляемый делитель 6на коэффициент о, задаваемый почастоты, счетчик 7, блок 8 вычитаего управляющему входу со счетчика 9.ния, счетчик 9 периода измеряемой1 О ИНа входе счетчика 7 количествочастоты, группа элементов О Ию импульсов равнои элемент 11 ИЛИ,941906 1 О 15 5Количество импульсов на входахелененте 11 ИЛИ рааааЧХ 4 ЧаХ 4ЧЪХ 4:,- у - йт.днн где 0 (У.1 - значение разрядов выходного кода,На выходе элемента 11 ИЛИ количествоимпульсов равно11 Х 4 УдХ 4 Чъ Х 42. 4".= Х 4 Е ЧХ й)Решая совместно уравнение ( 2 ) и 1 3) получим с1:1Импульсы М поступают на.входсчетчика 5 дробной части измеряемойчастоты,.Появление каждого импульсаХ говорит о том, что предыдущийимпульс 1 не был последний и поэтому производится обнуление счетчиков 5,4 и 7 и управляемого делителячастоты и процесс деления повторяется,В случае, когда величина последнего промежутка окажется больше, чемзначение периода Г произойдет пе- Зо реполнение счетчика 5 дробной части измеряемой частоты 11 , которое дает разрешение на запись импульса конца измерительного интервала через элемент 3 И на второй вход счет чика 4 целой части измеряемой частоты.Предлагаемое устройство позволяет измерять частоту входных импульсов, но обладает большим быстро действием, так как операция деления происходит внутри измерительного интервала. Диапазон измеряемых частот в данном устройстве значительно выше, таккак оно позволяет 45 измерить не только низкие, но и средние и высокие частоты. Поэтому оно в большей степени отвечает требованиям, предъявляемым к аналогицным устройствам. 50Использование предлагаемого устройства в системах сбора и об, работки информации позволит повысить скорость обработки информации, точность и достоверность, 55Формула изобретенияЦифровой частотомер, содержащий блок формирования временного интервала, счетчик целой части измеряемойчастоты, счетчик дробной части измеряемой частоты, счетчик, счетчикпериода измеряемой частоты, управляемый делитель частоты, первый входкоторого подключен к первому выходусчетчика периода измеряемой частоты,а выход - к входу счетчика, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения быстродействияи расширения диапазона измеряемыхчастот, в него введены элемент И,блок вычитания, группа элементов И;элемент ИЛИ, блок управления,первый, второй, и третий входы ко"торого подключены к первой, второйи третьей входным шинам, а четвертый вход - к первому выходу блокаформирования временного интервалаи к первому входу элемента И, пер"вый выход блока управления соединен с первым входом счетчика целойчасти частоты и установочными входа"ми счетчика дробной части частоты,управляемого делителя частоты исчетчика, второй выход блока управления соединен с входом блока вычитания, третий выход - с входомсчетчика периода измеряемой частоты,а четвертый выход - с входом блока формирования временного интервала, при этом разрядные выходы счетчика периода измеряемой частоты подключены соответственно к первым входамэлементов И группы элементов И,вторые входы которых подключены ксоответствующим разрядным выходамсчетчика, а выходы элементов Ик соответствующим входам элементаИЛИ, выход которого соединен с вычитающим входом блока вычитания,выход которого соединен со вторымвходом управляемого делителя частоты, выход которого подключен к вхо"дам счетчика и счетчика дробной час"ти измеряемой частоты, выход которого соединен со вторым входомэлемента И, выход которого подключен ко второму входу счетчика целой части частоты. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРйф 351173, кл, 601 Я 23/10, 1973. 2, Авторское свидетельство СССРйф 427289 кл. Са П К 23/00, Д 974.каз8 ПП атент , г. Ужгород, ул, Проектная,и О ираж 7 7 НИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откр 113035, МоскваЖ, Раушская