Устройство для измерения абсолютного отклонения частоты

(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Евсеев идетельство СССРК 23/10, 1978.тельство СССР1 К 23/10, 1982. ВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯНЕНИЯ ЧАСТОТЫ,адержки и делительнные первыми входа(54) (57) уСТРОйс АБСОЛЮТНОГО ОТКЛсодержащее блок частоты, подключми к соответству ющим входным клем- а выходами - соотрвому и второму вхоок формированияния, содержащий к, измеритель разпервый вход кото- .выходу триггера, у блока формирования ния, а первые выхозности интервалов мам устроиств ветственно к ам триггера, бл нтервала измере риггер и счетчи ости интервалов ключен к к выход рого п второй интервала измер ы измерителя ра ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ подключены .к соответствующим входам цифрового регистратора, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены счетчик, дешифратор и формирователь сброса, вход которого соединен с вторым выходом измерителя разности интервалов, а выход - с входами сброса блока задержки, делителя частоты, счетчиков, триггера, блока формирования интервала измерения и измерителя разности интервалов, другой вход введенного счетчика соединен с вторым выходом делителя частоты, а поразрядные выходы соединены с 6 первыми входами дешифратора, выход которого подключен к входу цифрового регистратора, а вторые входы подключены к разрядным выходамщ блока формирования интервала измерения, второй вход которого соединен с вторым выходом блока задержки, а третий вход соединен с третьим выходом блока задержки и с третьим входом делителя частоты, 12Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано при создании цифровыхизмерителей абсолютного отклонениячастоты высокостабильных опорныхгенераторов.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей засчет контроля правильности измерения,На Фиг. 1 приведена блок-схемаустройства; на фиг, 2 - диаграммыработы устройства, когда Гц ) Гна Фиг. 3 - то же, когда Г ( Г;на Фиг. 4 - начальный момент работыустройства (в увеличенном масштабе)Устройство для измерения абсолютного отклонения частоты от номинального значения содержит блок 1 задержки, делитель 2 частоты, блок 3 формирования интервала измерения, триггер 4, измеритель 5 разности интервалов, цифровой регистратор 6, счетчик 7, дешифратор 8, формирователь 9сброса, первый, второй и третий входы 10, 11 и 12 устройства.Блок 1 задержки содержит входнойФормирователь 13,два триггера 14 и 15,элемент И 16,делитель 17 частоты. Делитель 2 частоты содержит входной формирователь 18, два триггера 19 и 20,элемент И 21, делитель 22 частоты.Блок 3 формирования интервала измерения содержит счетчик 23 и триггер 24,Измеритель 5 разности интервалов содержит формирователь 25, генератор26 импульсов, элементы И 27, 28, реверсивный счетчик 29,Вход формирователя 18 подключен к входу 10 устройства, Первый вход элемента И 27 подключен к генератору 26 импульсов, а выход - к входу суммирования реверсивного счетчика 29, выходы которого соединены с информационными входами цифрового регистратора 6, знаковый вход которого соединен со знаковым выходом реверсивного счетчика 29.Вход формирователя 13 подключен к входу 11 устройства, а прямой выход - к первому входу элемента И 16. Инверсный выход формибователя 13 подключен к входу синхронизации триггера 14, информационный вход которо - го соединен с входом 12 устройства, Прямой выход триггера 14 соединен050502 В исходном состоянии счетчики 55 7,23, 29 и триггеры 4, 14, 15, 19,20, 24 находятся в нулевом состоянии, Элементы И 16, 21, 27, 28 закрыты, Формирователь 18 формирует 5 10 15 20 25 ЭО 35 40 45 50 с единичным входом триггера 24 и сединичным входом триггера 15 прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И 16, выход котого соединен со счетным входом делителя 17 частоты, Импульсный выходделителя 17 частоты соединен с единичным входом триггера 4, а потенциальный выход - с информационнымвходом триггера 19 и со счетным входом счетчика 23,11 оразрядные выходысчетчика 23 соединены с первыми И-входами дешифратора 8, выход которогосоединен с информационным входом регистратора 6,а вторые И-входы - с поразрядными выходами счетчика 7.Счетный вход счетчика 7 соединен с потенциальным выходом делителя 22 частоты,импульсный выход которого подключен к нулевому входу триггера 4, прямой выход которого подключен к тактовому входу формирователя 25 по фронтам,/информационный вход которого соединен с прямым выходом триггера 24, апервый выход - с входом элемента И27, другой вход элемента И 27 соединен с выходом генератора 26 импульсов и с первым входом элемента И 28,выход которого подключен к входу вычитания реверсивного счетчика 29.Второй вход элемента И 28 подключен к второму выходу Формирователя25 по фронтам и входу формирователя 9 сброса. Выход формирователя 9сброса подключен к нулевым установочным входам счетчико 7, 23 и 29,к нулевым установочным входам делителей 17 и 22 частоты, к нулевымвходам триггеров 4, 14, 15, 19, 20и 24. Вход синхронизации триггера19 соединен с инверсным выходомформирователя 18, а прямой выходс единичным входом триггера 20,прямой выход которого соединен спервым входом элемента И 21, второйвход которого соединен с прямым выходом Формирователя 18. Выход элемента И 21 соединен со счетным входомделителя 22 частоты,Устройство работает следующимобразом,12050 из входной измеряемой частотной последовательности импульсы измеряемой частоты, формирователь 13 иэ входной эталонной частотной последовательности формирует импульсы эталонной частоты, На выходахЪформирователей формируются прямые и инверсные импульсы, Генератор 26 вырабатывает импульсы с частотой следования 1 , выбираемой в зависимости от величины отклонения измеряемой частоты от эталонной и от точности измерения этого отклоне 10 ния. 15 30 В момент первого переполнения делителя 17 частоты на его потенциаль ном выходе формируется низкий уровень, при этом в счетчик 23 записывается 1, а на импульсном выходе деПо приходу команды ПУСК и по заднему фронту импульса инверсного выхода формирователя 13 (момент времени с, фиг, 2, 3 и 4) триггер 14 устанавливается в единичное состоя ние и высокий уровень прямого выхода триггера 14 устанавливает триггеры 15, 24 в единичное состояние. По окончании команды ПУСК и по заднему фронту импульса инверсного выхода формирователя 13 (с, фиг.4) триггер 14 возвращается в исходное состояние, Переключаясь, триггер 24 подготавливает формирователь 25 для прохождения первого тактового импульса на первый выход формирователя 25. Переключаясь, триггер 15 открывает элемент И 16 для прохождения импульсов эталонной частоты на счетный вход делителя 17 частоты. Делитель 17 частоты заполняется импульсами эталонной частоты, и в момент переключения последнего разряда делителя 17 частоты на его потенциальном выходе появляется вы сокий потенциал И ), который дает разрешение на установку триггера 19 в единичное состояние. По заднему фронту импульса инверсного выхода формирователя 18 триггер 19 устанавливается в единичное состояние и высокий уровень прямого выхода триггера 19 устанавливает триггер 20 в единичное состояние (С ). Переключаясь, триггер 20 открывает элемент И 21 для прохождения импульсов из- меряемой частоты на счетный вход делителя 22 частоты,50 4лителя 17 частоты (с ) формируетсякороткий импульс, устанавливающийтриггер 4 в единичное состояние. Переключаясь, триггер 4 формирует натактовом входе формирователя 25 передний фронт тактового импульса,При этом на первом выходе формирователя 25 появляется высокий потенциал, который открывает элементИ 27 для прбхождения импульсов частоты Го на суммирующий вход счетчика 29. Счетчик 29 накаливает импульсы с частотой Е,В момент первого переполнения делителя 22 частоты на его потенциальном выходе формируется низкий уровень, при этом в счетчике 7 записывается 1, а на импульсном выходеделителя 22 частоты формируетсякороткий импульс, устанавливающийтриггер 4 в исходное (нулевое)состояние (1 ). Переключаясьтриггер 4 формирует задний фронтпервого тактового импульса на тактовом входе формирователя 25, Приэтом на первом выходе формирователя25 появляется низкий потенциал,закрывающий элемент И 27, счет импульсов счетчиком 29 прекращается,В дальнейшем тактовые импульсы,формируемые триггером 4 на входеформирователя 25, на первый выходне проходят, Счетчик 7 накапливаетимпульсы измеряемой частоты, асчетчик 23 - эталонной. Счетчик 23задает время измерения и по истечении этого, времени на выходе счетчика23 ( ) появляется импульсный сиг-.нал, переключающий триггер 24 в ис"ходное состояние.При этом на выходе 24 устанавливается низкий уровень, а формирователь 25 настраивается на пропускание тактового импульса навторой выход, Первый после переключения триггера 24 тактовый импульспроходит на второй выход формирователя 25, при этом на время действиятактового импульса открывается эле-.мент И 28 для прохождения импульсов частоты К на вычитающий входсчетчика 29, По окончании тактовогоимпульса счет прекращается и в счетчике 29 фиксируется разность междудлительностью импульса, прошедшегов начале измерения, и длительностьюимпульса, прошедшего в конце,измерения. Полученный результат измеренияи знак отклонения фиксируется в циф+И где Тц аТ Т 0 3ровом регистраторе 6, Для удобствавычислений время измерения задаетсякратным 10", где п 1,2,3 изависит от величийы отклонения измеряемой частоты от эталонной и отточности измерения этого отклонения.После прихода очередного импульсана вход счетчика 23 в первом и впоследнем разрядах будут зафиксированы 1, а в остальных - О, при этом 1 Ов счетчике 7 во всех разрядах, кроме последнего, должны быть О, Только при этом условии на выходе дешифратора 8 появится импульсный сигнал,Фиксирующийся в регистраторе 6 и 15свидетельствующий о правильности измерения, Отсутствие сигнала на выходе дешифратора 8 говорит о том, чтовеличина отклонения измеряемой частоты от эталонной больше предельно 2 Одопустимой,После окончания импульса на втором выходе формирователя 25 на входеформирователя 9 вновь появляется низкий уровень, при этом на выходе формирователя 9 через время, превышающее период перерасчета делителя 17,Формируется импульс сброса, устанавливающий устройство в исходноесостояние, ЗО Параметры элементов устройства должны удовлетворять следующему со- отношению Ь Т ) 2 а ТЯ,мгде Ь - основание системы пересчета делителей 17 и 22 (если делители частоты 17,22 десятичные, то Ь = 10); М - разрядность делителей 17 и22 частоты;Т - период следования импуль"сов эталонной частоты;ЬТ,ца - наибольшая величина отклонения периода измеряемойчастоты от эталонной;И - емкость счетчика 23,Длительность первого импульса,ормируемого на первом выходе формирователя 25, определяется параметрами элементов устройства и практически не зависит от величины отклоненияизмеряемой частоты от эталонной, адлительность импульса, формируемогона втором выходе Формирователя 25,зависит от величины и знака и отклонения измеряемой частоты от эталонной. Измеряемые величины находятсяв следующем соотношении: период следования импульсов измеряемой частоты;величина отклонения периода измеряемой частоты от эталонной;длительность импульса вначале измерения (начальный интервал);длительность импульса вконце измерения (конечный интервал);период следования импульсов генератора 26, обуславливающий погрешностьизмерения, 12050501205050 г.Я оставитель В, Новоселовехред И,Кузьма Корректор С Редактор И. Рыбченк ни аказ 8522/46 74 одписно 113035,Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж НИИПИ государственно о делам изобретен сква, Ж, Раушс