Цифровой частотомер

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретенизмерительнойиспользовано дгармоническихточностью и по ения сдви 1979, аидетел ство СССРС О В 23/10, 1990. ЧАСТОТОИЕРие относится к электротехнике и может быть ля определения цастоты сигналов с повышенными мехоустойцивостью.Цельюйи 7 21) 80917/222) 21.03,906) 23.01.92. юл. 1" 3й политехнический в, И, Б, Плотников,И.К. Чмых8,8,етоды измерирск, Наукатоцносиях сиг содерт 2 за- И 3, 5 и ге- дополалов,оследо"2 заЛИ 3,ка 5,ыцислс"ь. изсигналазонаампли 2изобретения является повышение ти измерения при малых отношен нал - шум. ЦиФровой частотомер жит формируюций блок 1, элемен держки, элементИСКЛОА 1 М 1 ЕЕ ИЛ элемент ч совпадения, счетчик нератор 7 импульсов. Введение нительных одинаковых (и) кан каждый из которых состоит из и вательно соединенных элемента держки, элемента ИСКЛ 1 ОЧ 1."1 ЕЕ И элемента " совпадения и сцетци а также блока 6 управления и в ния позволило повысить тоцност мерения частоты при отношении шум, близком к единице и менее увеличением динамического диап измерений в сторону уменьшения т ды входного сигнала, 1 ил, 1707562Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для рпределения частоты" гармонических сигналов с повышеннойточностью и помехоустойчивостью,Целью изобретения является повышение точности измерения при малых от.ношениях сигнал - шум.На фиг. 1 представлена структурная схема цифрового частотомера; нафиг. 2 и 3 -, диаграммы, поясняющиеработу частотомера, на Фиг. 4 - алгоритм работы блока управления и вычисления. 5Цифровой частотомер содержит Формирующий бгок 1, вход которого является входом частотомера, и и каналов,каждый из которыхсостоит из последовательно соединенных элемента 2 задержки, элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3,элемента 4 совпадения и счетчика 5,а также блок 6 управления и вычисления и генератор 7 импульсов, выходкоторого Объединен с вторыми входами 25формирующего блока 3, элементов 2 задержки, элементов 4 совпадения и синхровходом блока 6, Выход Формирующегоблока 1 объединен с вторыми входамиэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и первым 30входом элемента 2 задержки первогоканала, при этом первый вход элемента.2 задержки каждого последующего каналаподключается к выходу элемента 2 задержки предыдущего канала. Третьи 35входы элементов 4 совпадения объединены с вторыми входами счетчиков 5 иуправляющим выходом блока 6, Выходысчетчиков 5 подключены к соответствующим и входам блока 6 управления и вычисления, выход которого является выходом частотомера,Цифровой частотомер работает следующим образом.1 45Входной усилитель-ограничитель Формирующего блока 1 пр"Образует входной сигнал в последовательность прямоугольных импульсов (Фиг, 2 а),Фронты,которых далее с помощью триггера привязываются к импульсам квантованиягенератора 7 импульсов,после че о онипоступают на первый вход элемента 2задержки первого канала, С выходаэлемента 2 за,",ержки зздержанные им 55пупьсы подадтся на вх",д второго канала, а также на первый вход элементаИСКЛЮЧАЮЧ,ЕЕ ИЛИ 3 первого канала(фиг,2 б). Сигнал на выходе элемента 2По око тервапа з считывают ния час 1 зовать ме С этой це выбираютс инс нчании измерительногоначения 11 счетчиков1ся в блок 6. Дпя опреоты можно, например,тор, линейной интерполью из массива значеня два результата Б; и слеспопь" циивй И,1+ 11 отак, чтобы И;(-у,с 1 сп, тогда определяется из выра 11 а Г )-; гд г 2 ф искомая частот ения11 д т-- Э + Оц где коэффициенты л и Ь являютсяшением системы уравнений задержки второго канала приведен нафиг. 2 в.Так как на вторые входы элементовИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 поступает сигнал ис выхода Формирующего блока 1, то наих выходах присутствуют импульсыл(фиг.2 г,д), длительность которых ; =ь К с , где с - период следованияИмпульсов квантования, И - число тактов частоть 1 квантования, на котороепроисходит задержка в одном элементе2 задержки,- номер канала,В блоке 6 управления и вычисленияпроисходит Формирование импульса Тим(фиг.2 и), который, поступая с управляющего выхода блока 6, определяетвремя измерения цифрового частотомера.По Фронту импульсов также происходитсброс счетчиков 5 всех каналов, ауровнем "Лог, 1" открываются элементы4 совпадения и на счетчики 5 начинаютпоступать импульсы частоты квантования (Фиг, 2 ж,з),За время измерения Т за счетчики; Тимл5 ипу ьсов поступают 1 25импульсов. Однако зто выражение справе.,пиво лишь рпя больших отношений цси;нал - шум, Известно, что дпя соот"ношений сигнал - шум, близких к еди"нице и менее, зависимость числа им"пульсов, зарегистрированных счетчиками 5, имеет вид, представленныйна Фиг, 3, где Й - число импульсов квантования за интервал измере ТИфМ лния т.е. И = : в "- Значение Б .ооопределяется в блоке 6 управления ивычисления,1707562 П. Пилипенк Редактор И Г оррект Яака ир дписное иао.)рю:нллм и открыВоском) и) Раушскал наб.) д.ОНИг 1)Л 1 осуГ оизводстввнно-издательский комбинат "Патент",г. Уитород) ул,Гагарина)1 ОГрс 1 ьам с го 113035) Составитель Н, федТехред А, Кравчук дм при Г(Ь) С.5