Способ измерения частоты следования импульсов

ОЮЗ СОВЕТСНИ ОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 9) Я(11) С 04 Р ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ьфпф.,1,1 Ф".:г,А ВТОРСНОМ И ЕТЕЛЬСТВУ вой фупкции,но серединынной длительние. вес юсител вого кода значсимметричной У 35,Д.МихотиФирстов ени зада нодовьп путем с начений алов вре значепи оследоват иост иост уммнрования весовой Аун и получаю т екущжфровые изме- М.: Высша151,льство СССР 23/10, 197НИЯ ЧАСТОТЫ С Изобретение относится ельной технике и может овано при измерении ча ия импульсов. Целью изобретения явлизмериь испол ы следо ся повыше измерения. пособа заключается в тоты следования импуль мирования п временныхаданной длительности,ние точностиСущность измерении ча сов путем фо интервалов з ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью является повышение точности измерения, Пель достигается тем, что сдвиг интерваловвремени заданной длительности задают равным периоду следования импуль"сов измеряемой частоты, в течениекаждого интервала времени заданнойдлительности формируют в виде цифроции каждого сдвинутого интервала времени заданной длительности по им"пульсам тактовой частоты, суммироваиие полученных кодовых последовательностей осуществляют в течение фиксированного интервала времени измерения по импульсам тактовой частоты,а полученную сумму регистрируют какрезультат измерения. Способ осуществляется также путем формирования иинтервалов времени заданной длительности, сдвинутых относительно другдруга, формирования фиксированногоинтервала времени измерения и суммирования значений кодовых последовательностей в течение фиксированногоинтервала времени измерения. 3 ил,сдвинутых относительно друг друга формировании импульсов опорной часто. ты, формирования фиксированного ин" .тервала времени измерения и суммирования значения кодовых последовательностей в течение фиксированного интервала времени измерения, а сдвиг интервалов времени заданной длительности выбирается равным периоду следования импульсов измеряемой часто 1594483ты, причем в течение каждого интервала времени заданной длительностиформируют в виде цифрового кода значение весовой Функции, симметричнойотносительно середины интервалов времени заданной длительности, а значения кодовых последовательностей получают путем суммирования текущихзначений кодов весовой функции, причем Осуммирование значений кодовых последовательностей в течение Фиксированного интервала времени измеренияосуществляют по импульсам тактовойчастоты, иэ полученной суммы определяют результат измерения частотыследования импульсов.На фиг. представлена структурнаясхема преобразователя частоты в коддля реализации способа; на фиг. 2 -временная диаграмма реапизации способа; на фиг. 3 - схема Формирователя весовой Функции.Способ можно реализовать с испопь"зованием весовой Функции треугольной 25Формы, симметричной относительносередины временного интервала (фиг.2),В моменты поступления импульсовизмеряемой частоты 2 (Фиг,2 а) начинают формировать одинаковые весовые функции (фиг.2 в,г,д) в видецифровых кодов, значения которыхотличны от нуля в,течение заданногоинтервала времени и симметричны относительно его середины,Весовые функции длительностьюформируются параллельно". по поступившим импульсам измеряемой частотыформируются весовые функции (фиг.2 в,гд)е Следующий (и+1)-Й импульс измеряемой частоты со:впадает с началомсоответствующей весовой функции втечение измеряемого временного ингервала Т (фиг.2 б) непрерывно понтоиря ется. 45В течение Фиксированного интервала времени измерения Т я вырабатыва"ется кодовая последовательность,представляющая собой сумму текущихзначений весовых Функций в соответствующие моменты времени.Значения кодовых последовательностей суммируются в моменты поступления импульсов опорной частоты 1причем 1Е. Накопленная за икра Хф 55тервал Т сумма значений кодовыхипоследовательностей представляетсобой сумму значений всех весовыхФункций в дискретные моменты време щей суммы весовых Функций и числаимпульсов опорной частоты, поступивших эа время Т: К Ао Гоп Тиф (1) где К - коэффициент размерности,равный амплитудному значению весовой функции; А =ах о Тох -" - " постоянная составляющаяТсуммы весовых Функций;а - коэффициент, зависящийот Формы весовой Функции,который для весовой Функции, имеющей Форму треугольника, равен 1/2;Т - длительность весовойоФункции;Т - период следования импульхсов измеряемой частоты,Измеряемая частота импульсов определяется из зависимости (1) хКаТТи(2) Преобразователь частоты в код содержит генератор 1 опорной частоты В-триггер 2 с динамическим управлением, распределитель 3 импульсов, делитель 4 частоты, Формирователи 5.1-5.п весовой функции, сумматор б, элемент 7 задержки, накапливающий сумматор 8, регистр 9, Выход генератора 1 опорной частоты через делитель 4 частоты соединен с тактовым входом регистра 9 и входом элемента 7 задержки и напрямую с тактовыми входами Э-триггера 2, Формирователей 5,1-5,п весовой функции, сумматора б и накапливающего сумматора 8.Входная шина преобразователя сое" динена с В-входом, триггера 2, выход которого подключен к информационному входу распределителя 3 импульсов, выходы которого с 1 по и соединены с информационными входами формирователей 5.1-5,п весовой функции соответственно.Информационные выходы формирователей весовой Функции соединены с информационными входами сумматора 6,ни, определяемые поступлением импульсов опорной частоты, и равна произведению эначейия постоянной составляю159448 40 информационный выход которого подключен к информационному входу накапливающего сумматора 8 вход опроса которого соединен с выходом элемента7 задержки, а информационный выход5 подключен к информационному входу регистра 9, информационный выход которого является выхолом поеобоаэовдтеля.10Формирователь весовой функции (фиг.3) содержит формирователь 1 О импульсов, триггеры 11 и 12, формирователи 13 и 14 импульсов,реверсивный счетчик 15, дешифраторы 1 б и 17. Информационный вход Формирователя 5 соединен через формирователь 10 с Б-входами триггеров 11 и 12, К-входы которых через Формирователи 13 и 14 подключены к выходам дешиф раторов 17 и 16 соответственно,информационные входы которых соединены с информационным выходом форми- рователя весовой Функции и подключены к выходам реверсивного счетчи ка 15, управляющий вход которого соединен с выходом триггера 11, вход выбора режима подключен к выходу триггера 12, а счетный вход соединен с тактовым входом формирователя весовой функции.Преобразователь частоты в код работает следующим образом.Импульс измеряемой частоты,длительность которого С больше гериода следования импульсов опорной частоты, поступает на 0-вход триггера 2 и синхронизируется импульсами опорной частоты, переписываясь на выход Э-триггера 2 в момент их поступления, Далее импульсы частоты Й поступают на вход распределителя 3 импульсов, на выходах с 1-го по и-й которого формируются выходные импульсы, обеспечивающие поочеред ный запуск формирователей 5,1-5.п весовой Функции (фиг.2 в,г,д). На выхОдах формирователей весовой Функции синхронно с импульсами опорной частоты формируются коды текуших 50 значений весовых функций.Формирование кодовой последовательности осуществляется путем непрерывного суммирования текущих значений весовых функций в и каналах сумматором б.В течение интервала времени измерения Т (фиг.26) по имтульсам опор" ной частоты накапливающим сумматором 3 б8 осуществляется суммирование значений кодовой последовательности,Делитель 4 частоты, формирующийинтервал времени измерения Т вырабатывает импульс переполнения в моментокончания интервала измерения,по которому осуществляется перезаписьсформированного в накапливающем сумматоре 8 кода результата измерения,в выходной регистр 9,Импульсом конца интервала измерения, задержанным в элементе 7 задерж"ки, осуществляется обнуление накапли"вающего сумматора 8, подготавливаяего к новому циклу измерения.Формирователь 5 весовой функции(фиг,3) работает следующим образом.В исходном состоянии триггеры11 и 12 находятся в нулевом состоянии. При поступлении на информационный вход формирователя весовой функции импульса частотой Г/и с соответствующего выхода распределителя3 импульсов формирователем 10 формируется выходной импульс, переключающий триггеры 11 и 12 в единичноесостояние.При этом сигналом с выхода триггера 11, поступающим на управляющийЧ-вход реверсивного счетчика 15,последний переводится в режим счетаимпульсов, поступающих на его входс выхода генератора 1 опорной частоты.Сигналом с выхода триггера 12,поступающим на вход выбора режима,реверсивный счетчик 15 переводится в режим суммирования импульсов.В процессе счета на информационных выходах реверсивного счетчика15 по импульсам опорной частоты Формируется последовательность кодоввесовой функции, числовые эквиваленты которых для весовой функции треугольной формы линейно возрастаютво времени,При достижении кодом значения, соответствующего середине весовой функции, на выходе дешифратора 16 фрмируется передний фронт импульса, по которому формирователем 14 вырабатывается импульс, переключающий триггер 12 в нулевое состояние,При изменении .логического уровня на выходе триггера 12 реверсивный счетчик 15 переключается в режим вычитания. При этом значение кода весо 159448 вой функции начинает линейно уменьшаться до нуля,1При достижении нулевого значения кода весовой функции по заднему фрон"5 ту импульса на выходе дешифратора 17 формирователем 13 вырабатывается импульс, переключающий триггер 11 в нулевое состояние. При этом нулевым уровнем сигнала с выхода триггера 11 10 запрещается счет импульсов реверсив" ным счетчиком 15 и все элементы фор" мирователя весовой функции оказываются в исходном состоянии до прихода очередного импульса на его информа ционный вход.Введение новых операций позволяет повысить точность измерения по сравнению с известным способом.20 Формула изобретенияСпособ измерения частоты следования импульсов, основанный на формировании п интервалов времени заданной длительности, сдвинутых относительно 25 друг друга, формировании фиксированного интервала времени измерения и з8суммировании значений кодовых последовательностей в течение фиксированного интервала времени измерения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, сдвиг интервалов времени заданной длительности задают равным периоду следования импульсов измеряемой частоты, в течение каждого интервала времени заданной длительности формируют в виде цифрового кода значение весовой функции, симметричной относительно середины интервала времени заданной длительности,значения кодовых последовательностей получают путем суммирования кодов теку" щих значений весовой функции каждого сдвинутого интервала времени заданной длительности по импульсам тактовой частоты, суммирование полученных кодовых последовательностей осуществляют в течение фиксированного интервала времени измерения по импульсам тактовой частоты, а полученную сумму регистрируют как реэуль" тат измерения.1594483ки Корре Редактор М.Бл ех 2 и НТ С ниям ая на о открытиям д. 4/5ина, 10 изводственно-издательский комбииа л ен ор Ощ рас нпуль НИИПИ Государственно 11303