Способ цифрового измерения временной зависимости частоты эталонного генератора
Патент 1195270
Авторы
Классы МПК
Способ цифрового измерения временной зависимости частоты эталонного генератора
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для динамических измерений частоты эталонных генераторов радиочастоты . Цель изобретения т уменьшение динамической погрешности измерений. По.ставленная. цель достигается путем проведения измерений дополнительно во рторой последовательности временных интервалов. Способ реализуется в устройстве, содержащем исследуемый эталонный генератор 1, управляемые переключатели первого 2 и второго 3 измерительных каналов, блок управления 4 цифровых частотомеров 5.1, 5.2.-. .5.п Первого и 6.1, 6.2...6п второго измерительных каналов , цифровые умножители 7 и 8, cytf матор 9, блок цифрового умножения 10, выход которого является выходом S устройства, блок цифровой задержки 11 и сумматоры 12 и 13. Работа уст (Л ройства поясняется временными диа--. : CZ граммами в описании изобретения. 2 ил.. ;о СП ND sj
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК g G 01 R 23/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3647097/24-21 (22) 29.09.83 (46) 30.11.85. Бюл. В 44 .(71) Каунасский. политехнический институт йм. Антанаса Снечкуса (72) А. В, Рагаускас, А. А. Каяцкас и П. А. Эймантас (53) 621.317(088.8) (56) Патент ФРГ Р 3012186, кл. G R 23/10, 1982.
Авторское свидетельство СССР
Ф 563643, кл. G 01 R 23/00, 197$. . (54) СПОСОБ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ
ВРЕМЕННОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЧАСТОТЫ ЭТАЛОН.
НОГО ГЕНЕРАТОРА. (57) Изобретение относится к радиоизмерйтельной технике и может быть использовано для динамических измерений частоты эталонных генераторов радиочастоты. Цель изобретения —, ÄÄSUÄÄ 1195270. А уменьшение динамической погрешности измерений. Поставленная. цель достигается путем проведения измерений дополнительно во второй последовательности временных интервалов. Способ реализуется в устройстве, содержащем исследуемый эталонный генератор 1, управляемые переключатели первого 2 и второго 3 измерительных каналов, блок управления 4 цифровых частотомеров 5.1, 5.2. . ° 5.п йервого и 6.1, 6.2...6n второго измерительных каналов, цифровые умножители 7 и 8, сумматор 9, блок цифрового умножения
10, выход которого является выходом устройства, блок цифровой задержки
11 и сумматоры 12 и 13. Работа устройства поясняется Временными диа-. граммами в описании изобретения.
2 ил.
1!95270
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для динамических измереНий частоты эталонных генераторов радиочастоты. 5
Цель изобретения — уменьшение. динамической погрешности измерений путем проведения измерений дополнительно во второй последовательности временных интервалов. !
О
На фиг. 1 приведена упрощенная схема, поясняющая проведение измерений по предлагаемому способу; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие способ. 15
Схема содержит исследуемый эталонный генератор 1, управляемые переключатели первого 2 и второго 3 измерительных каналов, блок управления 4 цифровых частотомеров 5.1, 5.2...5.п первого и 6.1, 6.2...6n второго измерительных каналов, цифровые умножители 7 и 8, сумматор 9 и блок цифрового умножения 10, выход
25 которого является выходом устройства, блок цифровой задержки 11 и сумматоры 12 и 13.
Выход генератора 1 соединен с входами переключателей 2 и 3, управляющие входы которых соединены с выходами блока 4, а выходы через частотомеры
5 и 6 и сумматоры 12 и 13 соединены в первом канале с последовательно соединенными блоком ll и умножителем 7, по втором — с умножителем 8 и сумма- 35 тором 9 второй вход которогб .соеди1 нен с выходом умножителя 7, а выход через умножитель 10 — с выходной шиной измерителя.
Способ осуществляется следующим 40 образом.
Сигнал исследуемого эталонного генератора с текущей частотой f(t) одновременно подводят к переключате.лям 2 и 3 первого и второго измери- 45 тельных каналов, управляемым блоком управления 4. С помощью этих переключателей периодически, через постоянный интервал времени длительностью
d ((Ь, подводят измеряемую частоту 50
f(t) к входам цифровых частотомеров
5.1 — 5.п первого измерительного канала и 6.1 — 6.п второго измерительного канала. Этим формируют первую и вторую периодические последовательности измерительных временных интервалов. Все частотомеры первого измерительного канала усредняют измеряемую. частоту и осуществляют цифровой счет количества периодов измеряемого сигнала на протяжении фиксированного интервала времени . Все частото1 меры второго измерительного канала усредняют измеряемую частоту и осуществляют цифровой счет количества пе- ° риодов измерительного сигнала на протяжении фиксированного интервала времени 2= q + Д i . При этом в сумматоре 12 первого измерительного канала формируют дискретную последо 2 вательность И„(!) = †()
"1
1.+д цифровых величин с периодом 7„, а в сумматоре 13 второго измерительного канала формируют дискретную последовательность цифровых величин!!2(е,) = " f(t)dt с периодом С2
+2 .
t „
I причем интервал временного усреднения измеряемой частоты первого измерительного канала устанавливают (исходя из допустимой величины основной погрешности преобразования частотацифровая величина ) с учетом точной поправки измеряемой частоты, формируемой во всех частотомерах обоих каналов аналоговым способом с последукщим аналого-цифровым преобразованием и суммированием результата цифрового счета количества периодов измеряемой частоты, в течение интервала времени с цифровой величиной точной поправки. С выхода сумматора
12 первого измерительного канала дискретную последовательность цифровых величин с периодом Г с помощью за1 .держки 1! задерживают на дГ и выходную цифровую последовательность в умножителе 7 умножают на постоянный коэффициент, равный 1. С выхода сумматора 13 второго измерительного канала дискретную последовательность цифровых величин с периодом Т2 в умножителе 8 умножают на постоянный коэффициент К„, величину которого устанавливают по условию К„ = /у„> и выходные цифровые последовательности первого измерительного канала и второго измерительного канала суммируют в сумматоре 9, а полученную сум 1195270 марйую последовательность выходных цифровых величин в умножителе 10 умножают на постоянный коэффициент К 1 величину которого устанавливают по условию К = (1 )I),(. На выходе схемы получают периодическую последовательность цифровых выходных величин
М(". ) pi(t ).
При скачкообразном изменении
1фиг. 2) измеряемой частоты от вели 10 чины f до величины f + b f через постоянный. интервал времени длительностью cf(< b(, = i> на выходе первого измерительного канала получают периодическую цифровую по следовательно ст ь 15
M (t) - временную переходную характе1 ристику первого измерительного канала и периодическую цифровую последовательность M (t) — временную переход8 ную характеристику второго из мери- 20 тельного .канала.. На фиг. 2 также показаны соответствующие выходные цифровые последовательности M (t), M>(t) на выходах сумматоров 12 и 13 и вйходная цифровая последовательность 25
MIc(t) — переходная характеристика блока 10, которая является выходом схемы, причем m bf.
Иэ переходной характеристики М„ (t) (фиг. 2) следует,что интервал временного усреднения (.к, получаемый предлагаемым способом, при скачкообразном изменении измеряемой частоты намного меньше интервала временного среднения ь1 переходной характерис З5 тики M () первого измерительного канала. Следовательно, динамическая погрешность измерения частоты в предлагаемом способе уменьшена в ь1 I b(. раз, но не менее, чем íà 40 порядок.
Пример. Измеряют временную зависимость частоты эталонного генератора Ч1-53. Создают два измерительных канала с четырьмя цифровыми 45 частотомерами Ч3-54, с приставками для введения точной поправки. измеряемой частоты, формируемой с помощью аналогового интегратора и АЦП,. в каждом. Интервалы временного ус- 50 реднения цифровых частотомеров первого измерительного канала устанавливают („1 = 1 с, согласно техническим характеристикам средств измерений. Интервалы временного усред- 55 нения цифровых частотомеров второго измерительного канала устанавливают (,2= 1, 1с, т.е. На ЬМ= 0,1с боль-Ф ше, чем в цифровых частотомерах первого измерительного канала. Используют цифровую временную задержку дТ = 0,1с, проводят измерения согласно формуле .изобретения и получают, что динамическая погрешность измерения частоты в предлагаемом способе
-3 уменьшается в — = =10 раз. Это
1О
0,1 10 впервые позволило измерять временную зависимость ча стоты с периодом флуктуаций 0,2с и менее.
Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый способ обеспечивает уменьшение динамической погрешности не менее, чем на порядок.
Формула изобретения
Способ цифрового измерения временной зависимости частоты эталонного .генератора, основанный на формировании первой периодической последовательности измерительных временных интервалов, сдвинутых один относительно другого на постоянную величину, и подсчете числа периодов измеряемого сигнала в течение каждого измерительного интервала первой последовательности, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности измерений, дополнительно формируют вторую периодическую последовательность измерительных временных интервалов, подсчитывают число периодов измеряемого сигнала в течение каждого измерительного интервала второй последовательности, первую периодическую последовательность сдвигают относительно второй, и временную зависимость измеряемой частоты определяют в соответствии с формулой
»(к,) - к (» (е,) — к,»,(>„)) > где M(t; ) — последовательность чисел, пропорциональных мгновенныи значениям измеряемой частоты в дискретные моменты времени t., 1 где д О, 1, 2,...;
К„- ТХ / ат, и К,= 9л7постоянные коэффициенты; (— длительность иэмеритель1 ных временных интервалов
1195270 .
d
1 фарг
Составитель В. Латышев
Техред С.Мигунова Корректор С. Черни
Редактор M. Петрова
Заказ 7410/49 Тираж 747 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !
13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 первой последовательности, временной сдвиг между интервалами первой последовательности; длительность измеритель-. ных временных интервалов второй последовательности; временной сдвиг между первой и второй последовательностями; количество периодов измеряемого сигнала в
i-м измерительном интервале времени первой пери- одической последовательности;
N (t ) — количество периодов изме2 ряемого сигнала в i-м измерительном интервале времени второй периодической последовательности; — момент времени начала
i-го .измерительного временного интервала первой и второй периодических последовательностей.