Измеритель средней частоты импульсов

тельство СССРЯ 23/02, 1986,СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ РИТЕЛЬ ОВтение относ от. Цель иэоб циональных точности. Д ль средней твертый счет(54) ИЗМЕ ИМПУЛЬС (57) Иэобре рени. част ние функ повышение в измерите .введены че ится к технике измеретения - расширевозможностей и ля достижения цели частоты импульсов чик 7, пятый счетчик ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 21) 4197378/21(56) Авторское свидеМ 1276097, кл, 6 01 Изобретение относится к технике измерения частот и предназначено для измерения средней частоты импульсов со статическим распределением во времени,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности.На фиг. 1 показана функциональная схема измерителя средней частоты импульсой; на фиг. 2 - функциональная схема второго счетчика; на фиг. 3 - временная диаграмма. работы измерителя.Измеритель средней частоты импульсов содержит первый счетчик 1, второй счетчик 2, первый триггер 3, третий счетчик 4, кнопку "Пуск" 5. второй триггер 6, четвертый 7, пятый 8 и шестой 9 счетчики, инвертор 10, . арифметический блок 11, регистр 12, дешифратор 13, первый 14, второй 15, третий 16 одновибраторы, элемент ИЛИ 17, четвертый одновибратор 18 и общую шину 19. и.дЖ. ли 1 48766 1 8, шестой счетчик 9, инвертор 10, арифметический блок 11, регистр 12, первый одновибратор 14, второй одновибратор 15, третий одновибратор 16, элемент ИЛИ 17, четвертый одновибратор 18. Кроме того, арифметический блок 11 содержит первый блок 20 деления, второй блок 21 деления и третий блок 22 деления, а второй счетчик 2 содержит вычитающий счетчик, триггер и переключатель. Устройство также содержит первый счетчик 1., первый триггер 3, третий счетчик 4, кнопку 5 "Пуск", второй триггер 6 и общую шину 19. Устройство может быть использовано в системах автоматической обработки информации, 2 э.п. ф-лы, 3 ил. Арифметический блок 11 содержит первый 20, второй 21 и третий 22 блоки деления.Второй счетчик 2 содержит вычитающий счетчик 23 с предустановкой, дополни- р тельный триггер 24 и переключатель 25.Счетный вход первого счетчика 1 является первым входом измерителя, вход синхронизации первого триггера 3 соединен сО выходом первого счетчика 1 и счетным вхо- СЬ дом второго счетчика, счетный вход третье- а го счетчика 4 является вторым входом измерителя, общая шина 19 через кнопку 5 "Пуск" соединена с инверсным входом сброса второго триггера 6, вход установки первого счетчика 1 соединен со входом сброса второго счетчика 2; последовательно соединены дешифратор 13, первый 14, второй 15 и третий 16 одновибраторы, элемент ИЛИ 17 и четвертый одновибратор 18, выход которого соединен со входом установки второго триггера 6, входами сброса третьего4 и четвертого 7 счетчиков, входом сброса второго счетчика 2 и входами сброса пятого 8 и шестого 9 счетчиков, счетные входы которых соединены соответственно с выходами третьего 4 и четвертого 7 счетчиков, 5 входы разрешения счета которых соединены с выходом первого триггера 3, вход сброса которого соединен с инверсным входом сброса второго триггера 6 и через инвертор 10 со вторым входом элемента ИЛИ 17, вы ход второго триггера 6 соединен с О-входом первого триггера 3, выход второго счетчика 2 соединен поразрядно со входом дешифратора 13 и третьим информационным входом арифметического блока 11, первые и вторые 15 информационные входы которого соединены соответственно с выходами разрядов пятого 8 и шестого 9 счетчиков, первый и второй входы управления арифметического блока 11 соединены с выходами соответст венно первого 14 и второго 15 одновибраторов, выход третьего одновибратора 16 соединен со входом управления регистра 12, информационные входы которого соединены с выходом арифметического блока 11, выход дешифратора 13 соединен с прямым входом сброса второго триггера 6.Во втором счетчике 2 вычитающий вход вычитающего счетчика 23 с предустановкой объединен со входом сброса дополнитель ного триггера 24 и является счетным входом второго счетчика 2, выходом которого являются разрядные выходы вычитающего счетчика 23, входы предустановки которого через переключатель 25 соединены с общей 35 шиной 19, а выход заема - со входом синхронизации дополнительного триггера 24, выход которого соединен со входом разрешения записи вычитающего счетчика 23, а вход установки является входом сброса вто рого счетчика 2. В арифметическом блоке 11 входы делимого первого 20 и второго 21 блоков деления являются соответственно первым и 45вторым информационными входами арифметического блока 11, третьим информационным входом которого являютсяобъединенные входы делителя первого 20 ивторого 21 блоков деления, управляющие 50входы которых обьединены и являются первым входом управления арифметического,блока 11, вторым входом управления которого является вход управления третьегоблока 22 деления, информационные входы 55которого соединены соответственно с выходами первого 20 и второго 21 блоков деления, а выходы третьего блока 22 деленияявляются выходом арифметического блока11,Измеритель работает следующим образом.При нажатии кнопки 5 "Пуск" сигнал с нулевым уровнем (фиг, З,б) устанавливает в нулевое состояние триггер 6(фиг. З,г) и триггер 3 (фиг. З,д) и через инвертор 10 подает сигнал логической единицы на вход элемента ИЛИ 17. При отпускании кнопки 5 снимается сигнал логической единицы с входа элемента ИЛИ 17, при этом сигнал на выходе элемента ИЛИ 17 изменяется с уровня логической единицы на уровень логического нуля, в результате чего запускается одно- вибратор 18. Сигнал с выхода одновибратора 18 (фиг. З,е) устанавливает счетчик 2 в состояние, соответствующее необходимому времени измерения Т, счетчики 8 и 9 - в нулевое состояние, устанавливает триггер 6 в единичное состояние, счетчики 4 и 7 - в нулевое состояние и счетчик 1 - в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера 6 (фиг. З,г), приложенный к О-входу триггера 3, является разрешающим сигналом для перевода триггера 3 в единичное состояние, приходящим по его входу синхронизации. После окончания воздействия сигнала на выходе одновибратора 18 (фиг. З,е), следующий импульс, поступающий на первый вход измерителя (фиг, З,а), переводит счетчик 1 в нулевое состояние. Сигнал с инверсного выхода счетчика 1 (фиг. З,б) вычитает единицу из содержимого счетчика 2 и переводит триггер 3 в единичное состояние, На выходе триггера 3 появляется единичный сигнал (фиг, З,д), который разрешает счет счетчиков4 и 7 (фиг, 3, к, л),Начинается цикл измерения Т(фиг, 3, д), в течение которого входные импульсы со второго входа измерителя считаются счетчиком 4 с коэффициентом пересчета К и подаются на счетчик 8 (фиг, З,к), а входные импульсы с третьего входа измерителя (фиг. З,п 2) пересчитываются счетчиком 7 на коэффициент К и подаются на счетчик 9 (фиг. З,л), На фиг. 3 условно показаны коэффициенты пересчета счетчиков 1, 4 и 7, равные 4. Время измерения задается частотой импульсов, приходящих по первому входу измерителя, коэффициентом пересчета счетчика 1 и установленным обьемом счетчика 2. При поступлении на счетчик 2, работающий на вычитание предпоследнего импульса, определяющего время измерения, на выходедешифратора 13 появится сигнал (фиг. З,и), который установит триггер 6 в нулевое состояние, при этом к О-входу триггера 3 (фиг. З,г) будет приложен сигнал с нулевым уровнем и при поступлении следующего(последнего в этом цикле измерения) импульса с выхода счетчика 1 (фиг. З,б) триггер 3 пере 1487 бб 110 45 импульс приходит в начале цикла измерения). За один период до конца цикла измерения счетчик 23 окажется в нулевом ходит в нулевое состояние и сигнал с его выхода (фиг. З,д) заблокирует входы счетчиков 4 и 7, Цикл измерения закончился, но одновременно счетчик 2 переходит в начальное состояние, соответствующее времени измерения Т, и на выходе дешифратора 13 после окончания цикла иэмерения появляется сигнал, запускающий одновибратор 14 (фиг. З,п). На фиг. 3 условно показан случай, когда цикл измерения Т равен двум периодам частоты импульсов, поступающих с выхода счетчика 1 (фиг. З,б). Далее сигнал с выхода одновибратора 14 (фиг. З,п) запускает арифметический блок 11 для определения отношения средних частот импульсов, поступающих по второму и третьему входам измерителя, Если коэффициенты пересчета счетчиков 3 и 6 равны К, то по окончании цикла измерения Т в счетчиках 8 и 9 будут соответственно результаты измерения п 1 Т/К и п 2 Т/К, а в счетчике 2 число Т. Сигнал с выхода одновибратора 14 запускает блоки деления 20 и 21 и на их выходах появляются коды чисел соответственно п 1/К и п 2/К. По окончании сигнала на выходе одновибратора 14, появляется сигнал на выходе одновибратора 15 (фиг. З,е), который запускает блок деления 22 и на его выходе появляется код числа п 1/п 2 Далее запускается одновибратор 16 (фиг. З,м), который переписывает этот результат в регистр 12, на выходе которого появляется код числа, равный результату первого измерения, и сохраняется в течение следующего цикла измерения. Сигнал с выхода одновибратора 16 через элемент ИЛИ 17, аналогично сигналу с выхода инвертора 10, запускает одновибратор 18 (фиг. З,е), тем самым начинается следующий цикл измерения. Второй счетчик (фиг, 2) работает следующим образом.При поступлении на вход установки исходного состояния сигнала триггер 24 устанавливается в единичное состояние и сигналом со своего выхода заносит код числа, установленного на переключателе 25 в счетчик 23. После снятия этого сигнала и низком уровне входного сигнала триггер 24 возвращается в нулевое состояние. Счетчик 23 готов к работе. Первый входной импульс уменьшит его состояние на единицу (этот состоянии. В конце цикла измерения на выходе заема счетчика 23 появляется сигнал, который переводит триггер 24 в единичное состояние и устанавливает счетчик 23 в со 15 20 25 30 35 40 стояние, определяемое числом, установленным на переключателе 25,Расширение функциональных воэможностей обеспечивается дополнительной возможностью измерения отношения средних частот импульсных последовательностей, поступающих по двум входам устройства, а также возможностью измерения величины отклонения частоты одной иэ них от указанного отношения, при возможности установки как постоянного, так и заданного от одной из импульсных последовательностей, времени измерения.Повышение точности по сравнению с прототипом достигается за счет более точного формирования измерительного интервала.Формула изобретения 1. Измеритель средней частоты импульсов, содержащий первый счетчик, счетный вход которого является первым входом измерителя, второй счетчик, первый триггер, вход синхронизации которого соединен с выходом первого счетчика и счетным входом второго счетчика, третий счетчик, счетный вход которого является вторым входом измерителя, общую шину, соединенную через кнопку "Пуск" с инверсным входом сброса второго триггера, вход установки первого счетчика соединен со входом сброса второго счетчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, дополнительно введены четвертый, пятый и шестой счетчики, инвертор, арифметический блок, регистр и последовательно соединенные дешифратор, первый, второй, третий одновибраторы, элемент ИЛИ и четвертый одновибратор, выход которого соединен со входом установки второго триггера, входами сброса третьего и четвертого счетчиков, входом сброса второго счетчика и входами сброса пятого и шестого счетчиков, счетные входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого счетчиков, входы разрешения счета которых соединены с выходом первого триггера, вход сброса которого соединен с инверсным входом сброса второго триггера и через инвертор со вторым входом элемента ИЛИ, выход второго триггера соединен с О-входом первого триггера, выход второго счетчика соединен поразрядно ео входом дешифратора и третьим информационным входом арифметического блока, первые и вторые информационные входы которого соединены соответственно с выходами разрядов пятого и шестого счетчиков, первый и второй входы управления арифметического блока1487661 Фиг. 1 соединены с выходами соответственно первого и второго одновибраторов, выход третьего одновибратора соединен со входом управления регистра, информационные входы которого соединены с выходом арифметического блока, выход дешифратора соединен с прямым входом сброса второго триггера.2. Измеритель поп.1, отл ича ющи йс я тем, что второй счетчик содержит переключатель, дополнительный триггер и вычитающий счетчик с предустановкой, вынитающий вход которого объединен со входом сброса дополнительного триггера и является счетным входом второго счетчика, выходом которого являются разрядные выходы вычитающего счетчика, входы предустановки которого через переключатель соединены с общей шиной, а выход заема - со входом синхронизации дополнительного триггера, выход которого соединен со входом разрешения записи вычитающего счетчика, а вход установки является входомсброса второго счетчика. 3. Измеритель по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что арифметический блоксодержит первый, второй и третий блоки деления, входы делимого первого и второго блоков деления являются соответственно первым и вторым информационными входа ми арифметического блока, третьим информационным входом которого являются объединенные входы делителя первого и второго блоков деления, управляющие входы которых объединены и являются первым 15 входом управления арифметического блока,вторым входом управления которого является вход управления третьего блока деления, информационные входы которого соединены соответственно с выходами пер вого и второго блоков деления, а выходытретьего блока деления являются выходом арифметического блока.