Устройство для измерения отношения частот
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ш Ь 01 а 23/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Ленинаэлектротехнический институтим. В,И,ульянова (Ленина 1(56) 1. Авторское свидетельство С СРМ 648914, кл. С 01 Н 23/00,2, Авторское свидетельство СССРВ 538306, кл, 0 01 Н 23/00.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ. ОТНО 9 ИНИЯ ЧАСТОТ. содержащее последовательно соединенные генератор об-.разцовой частоты, блок управления изапоминанхяее устройство, а такжепервый частотный датчик, преобразователь периода частоты в двоичныйкод, информационные виходы которОгосоединены с первыми входами регистра хранения кода, инФормапионныевыходы которого подключены к инФормационным входам первого делителячастоты, выход которого подключенк его входу управления переписью.кода, второй частотный датчик, вы- .ход которого соединен с вторым входом блока управления, второй выходпоследнего подключен к второму входу первого делителя частоты, третийвыход блока управления соединен стретьим входом первого делителячастоты и с первым входом накопительного счетчика, выход которогосоединен с вторым входом запоминающего устройства, четвертый выход,Фблока управления соединен с первымвходом преобразователя периода частоты в двоичный код, о т л и ч аю ц е е с я тем, что, с целью рас.ширения диапазона частот при сохранении точности измерения, в него в 801100574 А дены второй делитель частоты, элемент ИЛИ, ступенчатый делитель частоты, коммутатор, Формирователь импульсов и счетчик номера интервала, причем второй и третий выходы блока упраления соединены соответственно с первым и вторым входами второго делителя частоты, выход которого связан с вторым входом накопительного счетчика и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соедие нен с выходом первого делителя частоты, а выход элемента ИЛИ подключен к входу управления переписью кода второго делителя частоты, инФормационные входы которого соединены с информанионными виходами в старьщх раз Р рядов и -разрядного регистра хране.- ния кода, выход первого частотного датчика соединен с входом ступенчатого делителя частоты, выходы"которого подключены к сигнальным входам коммутатора, выход которого подклю- .3 .чен к входу Формирователя импульсов Й к второму входу преобразователя периода частоты в двоичный код, вы- йей ход которого соединен с третьим вхо- алев дом блока управления, пятый выход . ффф которого подключен к третьему входу (, запоминающего устройства и к входу (д управления переписью регистра хранения кода, а шестой выход соединен с входом обнуления преобразователя пе- ф 3 Ь риода частоти в двоичный код, входом обнуления ступенчатого делителя час-. тоти и входом обнуления счетчика номера интервала, выходы которого подсоединены к четвертому входу за- ,Э поминающего устройства и управляющему входу коммутатора, выход Формирователя импульсов связан с четвертым входом блока управления, мой выход которого подключен ду счетчика номера интервала.Изобретение относится к электронзмерительной технике и предназначено для измерения отношения двухчастот,Известно устройство для измеренияотношения частот, содержащее. программный блок, входные формирователиимпульсов, кварцевый генератор, временные селекторы, формирователи временных интервалов, умножители частоты, блок памяти, счетчик импульсов, Оиндикатор и регистрирующее устройство, процесс измерения в котором заключается в подсчете числа импульсовчастоты Г, попадающих в интервал,пропорциональный десяти периодам 5частоты Г 2 Г 13.Недостатком данного устройстваявляется невысокое быстродействие,особенно в области низких и инфранизких частот,20Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являетсяустройство для измерения отношениячастот, содержащее делитель частотыи накопительный счетчик, причем первый вход делителя частоты связан сего выходом и входом накопительногосчетчика, последовательно соединенные генератор образцовой частоты,блок управления и блок запоминания,последовательно соединенные первыйчастотн.й датчик и преобразовательпериода в код, второй частотный датчик, выход которого соединен с вто. рым входом блока управления, второйвыход последнего подключен к второму входу делителя частоты, третийвыход блока управления соединен стретьим входом делителя частоты и свторым входом накопительного счетчика, выход которого соединен с вторым входом блока запоминания, а выход преобразователя периода в кодподключен к четвертому входу делителя частоты.Процесс измерения отношения заключается в измерении периода Т частоты первого частотного датчика спомощью преобразования периода вкод и последующем делении число-импульсного кода периода Т частоты.второго частотного датчика на код.хранящийся в регистре преобразователя периода в код, в течение интервала т . Г 2 З,Результат измерения подсчитывается накопительным счетчиком в соответствии с ФормулойТрК-60 где К 1 - коэффициент пропорциональности. между кодом, сеормированным в преобразователе периода в код, и периодом первого частотного датчиками 65- частота генератора образоцовой частоты,Недостатком известного устройства является невысокая точность при измерении отношений частот близких к единице, так как коэФФициент пропорциональности К=1,(Мтрудно сделатьдостаточно большим, потому что верхний предел Е ограничен быстродействием элементной базы; а нижний предел К - необходимой точностью при измерении периода Т первого частотного датчика, обеспечивая заданную точность в узком диапазоне изменения измеряемых частот.Цель изобретения - расширение диапазона частот при сохранении точности измерения,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для измерения отношения частот, содержащее последовательно соединенные генератор образцовой частоты, блок управления и запоминающее устройство, а также первый частотный датчик, пре- . образователь периода частоты в двоичный код, информационные выходы которого соединены с первыми входамирегистра хранения кода, информационные выходы которого подключены к инФормационным входам первого делителя частоты, выход которого подключен,к его входу управления переписьюкода, второй частотный датчик, выход которого соединен с вторым входом блока управления, втооой вы-, ход последнего подключен к второму . входу первого делителя частоты,третий. выход блока управления соединен с третьим входом первого делителя частоты и с первым входом накопительного счетчика, выход которого соединен с вторым входом запоминающего устройства, четвертый выход. блока управления соединен с первым входом преобразователя периода частоты в двоичный код. введены второй делитель частоты, элемент ИЛИ. ступенчатый делитель частоты, коммутатор. Формирователь импульсов и счетчик номера интервала. причем второйи третий выходы блока управлениясоединены соответственно с первым ивторым входами второго делителя частоты, выход которого связан с вторым входом накопительного счетчикаи с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходомпервого делителя частоты, а выход элемента ИЛИ подключен к входу управления переписью кода второго делителя частоты, информационные входы которого соединены с инФормационными выходами в старших разрядов о -разрядного регистра хранения кода, выход первого частотного датчика соединен с входом ступенчатого делителя частоты, выходы которого подклю10 15 выход 19 - с первым входом преобра зователя 1 периода частоты в двоич"ный код, информационные входы делителя 7 частоты соединены с информационними выходами регистра 2 хранения кода, выход накопительного счетчика 8 связан с вторым входом запоминающего устройства 9, первый входкоторого соединен с первым выходом18 блока б управления, второй выход16 блока б управления связан с вторым входом делителя 7 частоты ипервым входом второго делителя 10частоты, третий выход 17 блока буправления соединен с третьим входом делителя 10 частоты, пятый выЗ 0 ход 20 блока 6 управления подключенк третьему входу запоминающего устройства и к входу управления переписью кода регистра 2 хранения кода,инФормационные выходы в старших раз:35 рядов которого связаны с информационными входами делителя 10 частоты,выход которого подключен к второмувходу накопительного счетчика 8 ипервому входу элемента 11 ИЛИ, вто рой вход которого связан с выходомделителя 7 частоты и его входомуправления переписью кода, выходэлемента 11 ГЛИ подключен к входууправления переписью кода второго45 делителя 10 частоты, выход накопительного счетчика 8 подключен к вто-.рому входу запоминающего устройства,выход первого частотного датчика 3связан с входом ступенчатого делителя 12 частоты, выходы которого подключены к сигнальным входам коммутатора 13, выход которого соединенс входом формирователя 14 импульсови вторым входом преобразователя 1периода частоты в двоичный код, выход Формирователя 14 импульсов связан с четвертым входом 24 блока буправления. шестой выход 22 которого соединен с входами обнуленияпреобразователя 1 периода частоты 60 в двоичный код, ступенчатого делителя 12 частоты и счетчика 15 но мера интервала, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора 13 и четвертому. входу запо- , 65 минающего устройства 9, а .вход счетчены к сигнальным входам коммутатора, выход которого подключен к входу Формирователя импульсов и к второму входу преобразователя периодачастоты в двоичный код, выход которого соединен с третьим входом блокауправления, пятый выход которогоподключен к третьему входу запоминающего устройства и к входу управления переписью регистра хранения кода, а шестой выход соединен с входомобнуления преобразователя периодачастоты в двоичный код, входом обнуления ступенчатого делителя частоты и входом обнуления счетчика но-,мера интервала, выходы которого подсоединены к четвертому входу запоминающего устройства и управляющемувходу коммутатора, выход Формирователя импульсов связан с четвертымвходом блока управления, седьмой выход которого подключен к входу счетчика номера интервала.Сущность изобретения заключаетсяв разбиении частотного диапазонапервого частотного датчика на рядподдиапазонов таким образом, что,верхняя граничная частота каждогоподдиапазона в два раза выше нижнейграничной частоты, Заполнение импульсами опорной частоты 1 О счетчикапреобразователя периода в код осуществляется в течение одного периода частотыпервого частотногодатчика для первого частотного интервала, в течение двух периодов частоты- для. второго интервала,. втечение четырех периодов - для третьего интервала в течение 2периодов - для 1-.го интервала.Кроме того, вводится дополнительный делитель для изменения алгоритмаделения число-импульсного кода периода Т частоты второго частотногодатчика на код, хранящийся в регистре хранения кода.На Фиг,1 представлена схема уст"- ройства; на Фиг,2 - схема блока управления,Устройство содержит преобразователь 1 периода частоты в двоичныйкод, регистр 2 хранения кода, первыйчастотный датчик 3, второй частотныйдатчик 4, генератор 5 Образцовойчастоты, блок б управления, первыйделитель 7 частоты, накопительныйсчетчик 8, запоминающее устройство9, второй делитель 10 частоты, элемент ИЛИ 11, ступенчатый делитель 12частоты, коммутатор 13, Формирователь 14 импульсов, счетчик 15 номера интервала,На Фиг.1 и 2 обозначены выходи16-22 блока 6 управления и его вхо,ди 23-24,Блок б управления (Фиг.21 содержит Формирователь 25, элемент ИЛИ 26элемент 27 задержки, Формирователи 28 и 29, элементы И 30, делитель 31 тчастоты, ключ 32, элемент НЕ 33,ключ 34, элемент 35 задержки, элемент ИЛЙ 36.В устройстве для измерения отношения частот информационные выходы преобразователя 1 соединены с информационными входами регистра 2 хранения кода, первый вход блока 6 управления соединен с выходом генератора 5 образцовой частоты, второй вход соединен с выходом второго частотного датчика 4, третий вход 23 связанс выходом преобразователя 1 периодачастоты в двоичный код, четвертййчика 15 номера интервала связан с седьмым выходом 21 блока б управления.Устройство работает следующим образом,В начальный момент после подачи команды "Старт" блок б управления свыхода 17 выдает команду установкинулевое состояние делителей 7 и 10частоты и накопительного счетчика8, а также команду с выхода 22 дляустановки в нулевое положение ступенчатого делителя 12 частоты. счетчика 15 номера интервала и преобразователя 1 периода частоты в двоичный код. Ступенчатый делитель 12 частоты состоит из ктриггеров. на выходах которых наблюдаются импульсы с периодом 2,. 4 Т, 2 Т и длительностью соответственно Т 2 Т,2" "Т. Начало всех импульсов синхронизировано во времени,При поступлении первого импульса частоты Ю с выхода первого частотного датчика 3 на вход ступенчатого делителя 12 частоты его выходные сигналы переходят иэ нулевого уровня в единичный. Сигнал с первого выхода .ступенчатого делителя 12 частоты через коммутатор 13 поступает на вход .преобразователя 1 периода частоты в двоичный код, разрещая счет импульсбв частоты , поступающих с выхода 19 блока б управления, Коммутатор 13 подключает на вход преобразователя 1 периода частотыв двоичный код тот из его сигнальныхвходов, соединенных с соответствующим выходом ступенчатого делителя 12 частоты, который соответствует состоянию счетчика 15 номера. интервала, т.е, при нахождении счетчика15 в нулевом состоянии на выход коммутатора подается сигнал с его первого входа.Число К, определяющее число поддиапаэонов частотынаходят из выраженияК=е+ Еогде1 - максимальная и мини 1 вам1 тйьмальная частоты датчика 3.При поступлении второго импульсачастоты , на ступенчатый делитель12 частотй на его первом выходе сигнал переходит иэ состояния ф 1" всостояние "0", который проходит навыход коммутатора 13 и далее на формирователь 14 импульсов, (формирователь 14 импульсов формирует по заднему Фронту входного импульса короткий импульс который поступает навход 24 блока б управления, сигналиэируя об окончании первого измерительного интервала. На вход 23 блока б управления по=ступает сигнал с преобразователя 1периода частоты в двоичный код осостоянии разрядов преобразователя1. Если число, набранное к этому вре.мени в счетчике преобразователя 1аОМ 1 с- ,то блок б управления подает1 Ф 1 11с выхода 21 импульс на счетчик 15 10 номера интервала, прибавляя единицук содержимому счетчика 15. Выходнойсигнал счетчика 15 поступает науправляющий вход коммутатора 13, который подключает к входу преобраэо вателя 1 периода частоты в двоичныйкод второй выход ступенчатого делителя 12 частоты, поддерживая единичный уровень выходного сигнала коммутатора 13 еще в течение одного пери ода частотыИмпульсы частотойбудут поступать на вход преобразователя 1 периода частоты в двоичныйкод с выхода 19 блока б управленияв течение еще одного периода часто ты 11 .При поступлении третьего импульса частоты на вход ступенчатогоделителя 12 .частоты на выходе коммутатора 13, соединенном с вторым вы ходом ступенчатого делителя 12 час-.тоты, сигнал переходит из состояния"1" в "Оф, Формирователь 14 импульсов выдает на вход 24 блока б управления короткий импульс, сигнализирующий об окончании второго измери-,тельного интервала. На вход 23 бло-.ка б управления поступает сигнал спреобразователя 1 периода частотыв двоичный код о состоянии разрядов 40 преобразователя 1. Если код. набранный к этому времени в преобразована1теле 1. и в этом случае 1 Д Го к1 ЬМсодержимому счетчика 15 номеоя ин .тервала прибавляется еще единица. иимпульсы опорной частоты продолжают поступать на вход преобразователя 1 частоты периода в двоичный кодеще в течение 2 периодов Т.Работа Устройства продолжаетсяаналогично до тех пор, пока послеокончания 1 -го интервала код. эаФиксированный в преобразователе 1.периода частоты в двоичный код. буп 55дет соответствовать неравенствуМ,р - тогда после перехода вы О 11 т 1 в (ходного сигнала комчутатора 13 изединичного состояния в нулевое пре обраэователь 1 периода частоты вдвоичный код прекращает счет импульсов частоты 11 с выхода 19 блока б управления. а блок б управления выдает с выхода 20 команду на б 5 вход управления переписи регистраТаким образом, в запоминаниемустройстве 9 хранится код, пропорциональный отношению частот 4 и 11=1 , 2 Е(3 Яи число 1, определяю шее масштабный коэфФициент ИВведение второго делителя частоты, элемента ИЛИ, ступенчатого дели-.теля частоты, коммутатора, Формирователя импульсов и счетчика позволило расширить диапазон частот, величина отношения которых измеряется.едактор П.Мака ПодписноР каз 4576/3 4/5 илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 711 ВНИИПИ Росударственно по делам изобретен 3035, Москва, Я"35, Р
СмотретьЗаявка
3571814, 30.03.1983
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. И. УЛЬЯНОВА
ДАВЫДОВ ВЛАДИМИР БОРИСОВИЧ, ПРИХОДЬКО БОРИС НИКОЛАЕВИЧ, ТОРОПОВ ЮРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01R 23/00
Опубликовано: 30.06.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/7-1100574-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-otnosheniya-chastot.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения отношения частот</a>
Предыдущий патент: Устройство для измерения частоты и скорости ее изменения
Следующий патент: Устройство выделения несущей частоты сигнала
Случайный патент: Нагревательный цилиндр для литья термопластических материалов