Цифровой частотомер

Цифровой частотомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР, содержащий генератор образцовой частоты и первый ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены вычитающий счетчик. суммирующий счетчик, комби нацирнный . 1умножитель, накапливающий сумматор, 1р5-триггер, второй ключ и формироваiTejib периода, вход которого явля- . ется входом частотомера, первый выход формирователя периода соединен с управляющим входом первого ключа, информационный вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, выход первого ключа соединен с входом управления накапливающего сумматора и информационным входом суммирующего счетчика, выход ;переполнения которого соединен с 5-входом R5 -триггера, выход котоI рого соединен с управляющим входом второго ключа, информационньш вход которого соединен с выходом переноС са накапливающего сумматора, группа и 1формационных входов которого соединена с группой выходов комбинационного умножителя, первая и вторая : группы входов КОТОРОГО соединбны В па . раллель с группой выходов вычитающего счетчика,информационньй вход которого соединен с выходом второго ключа, второй выход формирователя периода Соединен с входом предустановки вычитающего счетчика, R -входом Я5-триггераи входом сброса сумьшрующего счетчика.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) (51)4 G 01 R 23/02

" ВСЕС6103NA5 ! Т(Х!1 .: (. 1, Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ!l иньян() жл

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3707464/24-21 (22) 07.03.84 (46) 30,09.85. Бюл. № 36 (72) А.С.Витер, В.Б.лудыкевич и В.И.Отенко (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .№ 277415, кл. С 0 1 R 23/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹ 285375, кл. G 01 R 23/02, 1970.

Дудыкевич В.Б., Витер А.С. Исследование погрешностей управляемых делителей частоты на базе накапливающих сумматоров. Контрольноизмерительная техника, вып. 32, 1982, с. 3-4.

Микропроцессорные БИС и микро-. 3BM: Построение и применение/Под ред. А.А.Васенкова. — М.: Сов. радио, 1980, с. 101. (54)(57) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР, содержащий генератор образцовой частоты и первый ключ, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены вычитающий счетчик, суммирующий счетчик, комбинационный; умножитель, накапливающий сумматор, 1ко-триггер, второй ключ и формирователь периода, вход которого является входом частотомера, первый выход формирователя периода соединен с управляющим входом первого ключа, информационный вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, выход первого ключа соединен с входом управления накапливающего сумматора и информационным 1 входом суммирующего счетчика, выход переполнения которого соединен с

5-входом К5 -триггера, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, информационный вход которого соединен с выходом переноса накапливающего сумматора, группа информационных входов которого соединена с группой выходов комбинационного умножителя, первая и вторая группы входов которого соединены в па. раллель с группой выходов вычитающего счетчика, информационный вход которого соединен с выходом второго ключа, .второй выход формирователя периода соединен с входом предустановки вычитающего счетчика, К -входом

RQ-триггера и входом сброса суммирующего счетчика.

1182429

Дои=1, Дт„, (3) 1! 2 (4) Е! -4 дтх

2 (5) !

Изобретение относится к измери- тельной технике и автоматике и может быть использовано при измерении низких частот.

Цель изобретения — повышение точ-, 5 ности и быстродействия путем исклю- " . чения погрешности перемножения.

На чертеже приведена структурная схема цифрового частотомера.

Цифровой частотомер содержит формирователь 1 периода, генератор

2 образцовой частоты, первый ключ

3, накапливающий сумматор 4, суммирующий 5 и вычитающий 6 счетчики, комбинационный умножитель 7, R5триггер 8 и второй ключ 9.

В цифровом частотомере вход формирователя 1 является входом частотомера, первый выход формирователя

1 подключен к управляющему входу ключа 3, информационный вход которого подключен к выходу генератора 2.

Выход ключа 3 соединен с входом сумматора 4 и входом счетчика 5, выход которого подключен к 5 -входу триггера 8, выход которого соединен с управляющим входом ключа 9, информационный вход которого подключен к выходу сумматора 4, группа информационных входов которого соединена с группой выходов умножителя

7, группы входов которого подключены к группе выходов счетчика 6, информационный вход которого соединен с выходом ключа 9. Второй выход фор- З5 мирователя 1 подключен к входу, предустановки счетчика 6, К -входу триггера 8 и входу сброса счетчика 5.

Цифровой частотомер работает следующим образом.

Входной сигнал подается на формирователь 1. На первом выходе формирователя формируются короткие импульсы, следующие с частотой входного сигнала. Этими импульсами перед каждым измерением частоты производится сброс счетчика 5, установка триггера 8 в нулевое состояние и предварительная установка счетчика

6. На втором выходе формирователя 1 формируются импульсы с длительностью равной периоду входного сигнала.

Эти импульсы поступают на вход ключа 3, открывая его на время, равное периоду входного сигнала. Импульсы с выхода ключа 3 поступают одновременно на вход сумматора 4 и счетчика 5. По истечении времени

К т=— r где К вЂ . коэффициент пересчета счетчика 5; частота следования импульсов генератора 2, .на выходе счетчика 5 возникает им,пульс переполнения, переключающий триггер 8 в единичное состояние.

Это вызывает открывание ключа 9 и импульсы с выхода сумматора 4 начинают поступать на вход счетчика 6.

Сумматор 4 использован в качестве управляемого делителя частоты.

В этом случае работа накапливающего сумматора описывается выражением z Jx

4р= (г) где d ct, — приращение импульсной последовательности с на входе накапливающего сумматора;

dP — приращение импульсной последовательности Р на вы- ходе накапливающего сумматора;

Š— коэффициент умножения, код которого подается на группу входов накапливающего сумматора; ! и — разрядность группы входов.

Код коэффициента умножения Е подается на группу входов сумматора 4 с группы выходов умножителя 7, представляющего собой комбинационное устройство для перемножения кодов.

Комбинационные умножители реализованы в виде интегральных микросхем, входящих в состав комплектов микропроцессорных БИС последних разработок.

Приняв во внимание, что где Т вЂ” длительность периода измеХ ряемой частоты;

" — текущее значение числа в счетчике 6, выражение (2) можно записать в следующем виде:

Импульсная последовательность /3 интегрируется счетчиком 6. Тогда

1182429

2ю

К= 1о <„Тх "о " 2 (12) 1 н-ц.- Jp ре (6) 5 Выполнив условие

Тк

4г. Ик О „, ТО

"о " х

М* (14)

1, 1 — измеряемая частота

" т„, 4М г Тх (8) и 2

Составитель В.Латьппев

Техред Корректор В.Гирняк

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 6100/43 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 секущее значение и числа в этом счетчике определяется выражением где М вЂ” начальное значение числа о в счетчике 6.

Продифференцировав уравнение (7) и разделив переменные, получают

Проинтегрировав уравнение (8), определяют текущее значение N числа в счетчике 6 н Т„ (9) ,М IT Т

2 (10)

"О то нйо fà Õ- МО jã TÎ 2 (11)

С учетом (1) выражение (11) принимает вид

tel

"о " 2 (13) выражение (,12) можно записать в следую1О щем виде:

Величину коэффициента К выбирают из начального условия:

О Х МаКС

К.М

"о 7 (15)

1 где макс — -.максимальная измеряемая акс т частота.

25 0T<>À>

Подставив найденное из (16) значение К в (14), получают текущее значение я числа в счетчике 6:

11о Ех

Из выражения (17) видно, что те35 кущее значение К числа в счетчике 6 .пропорционально измеряемой частоте.