Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов

Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и може использоваться для определения отношения частот двух импульсных последовательностей. Целью изобретения является повышение точности. Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов содержит входные шины 1 и 2, реверсивный счетчик 3, кодоуправляемый делитель 4 частоты, элементы ИЛИ 5 и 6, выходную шину 9. Введение счетчиков 7 и 8 позволяет уменьшить длительность переходных процессов при относительно больших скачках значений входных частот. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С

QO

К) 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4280441/24-21 (22) 02.06.87 (46) 23.07 ° 90; Бюл. У 27 .(71) 11екинский филиал Тульского опытно-конструкторского бюро автоматики

Научно-производственного объединения

"Химавтоматика" (72) Е.Н.Титаев и С.А.Самарин (53) 621. 317 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1262405, кл. G 01 R 23/Од, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ (51)5 С 01 R 23/00 Н 03 К 23 00

2 (57) Изобретение относится к импульс. ной технике и может использоваться для определения отношения частот двух импульсных последовательностей. Целью изобретения является повышение точ-, ности. Устройство для измерения отношения частот последовательностей им-. пульсов содержит входные шины 1 и 2, реверсивный счетчик 3, кодоуправляемый делитель 4 частоты, элементы ИЛИ

5 и 6, выходную шину 9. Введение счетчиков 7 и 8 позволяет уменьшить . длительность переходных процессов при относительно больших скачках значений входных частот. 1 ил.

1580273

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для определения отношен 1я частот двух последовательностей импульсов.

Целью изобретения является повышение точности за счет сокращения времени переходного процесса.

На чертеже представлена структурная схема устройства. 10

Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов содержит входные шины 1 и 2, реверсив:;ый счетчик 3, кодоуправляемый делитель 4 частоты, элементы ИЛИ 5 и 6, счетчики 7 и 8, выходную шину 9.

Счетный вход кодоуправляемого делителя 4 частоты подключен к входной шине 1, а выход — к счетному входу счетчика 7, входу установки в "0" счетчика 8 и к первому входу элемента ИЛИ 5, выход которого соединен с

0 суммирующим входом реверсивного счетчика 3. Счетный вход счетчика 8 подключен к входной шине 2, входу уста- 25 новки в нуль счетчика 7 и первому входу элемента IUIH 6, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 3. Вторые входы элементов ИЛИ 5 и 6 соединены соответст- >0 венно с выходами счетчиков 7 и 8. Выходы прямого и обратного переноса реверсивного счетчика 3 подключены соответственно к входу синхронизации . и входу установки в "0" реверсивного .счетчика 3, информационные выходы которого соединены с выходной шиной 9 и информационными входами кодоуправляемого делителя 4 частоты.

Устройство работает следующим образом.

Последовательность импульсов делимого с частотой f „ через входную шип ну 1 поступает на счетный вход кодоуправляемого делителя 4 частоты, а последовательность импульсов делителя с частотой f2 через входную шину 2 поступает на вход установки в "0" счетчика 7, на счетный вход счетчика 8 и на первый вход элемента ИЛИ 6.

Коэффициенты деления счетчика 7 и счетчика 8 установлены соответственно равными К >1 и Ко, поэтому импульсы на выходах счетчиков 7 и 8 появляются в том случае, когда количество импульсов, поступающих на их счетные входы, будет больше величины f /К"К 1, для счетчика 7 и больше величины

fКо2>

На первые входы элементов ИЛИ 5 и 6 подаются соответственно импульсы частоты Е„ с выхода кодоуправляемого делителя 4 частоты и импульсы частоты f с входной шины 2. Следовательно, йа суммирующий вход реверсивного счетчика 3 поступают импульсы с частотой Е „, а на вычитающий вход — импульсы с частотой Е, а так как в установившемся режиме выполняется равенство (5), то выходной код К реверсивного счетчика 3 остается неизменным.

При изменении среднего значения частот f 1 и f или среднего значения их входах установки в "0" сигналы установки укаэанных счетчиков в "0" . должны отсутствовать. Таким образом, импульсы на выходе счетчика 7 появятся при условии — > Е

Е1 (1)

К К

О1 а импульсы на выходе счетчика 8 появятся при условии

2 Е1 (2)

Коз.

В установившемся режиме измерения, т.е. в режиме, при котором средние значения частот f, n f2 остаются неизменными, выходной код К также остается постоянным. Выходной код К формируется на реверсивном счетчике 3 и с информационных выходов реверсивного счетчика 3 поступает на выход устройства и на информационные входы кодоуправляемого делителя 4 частоты. Так как на счетный вход кодоуправляемого делителя 4 частоты поступают импульсы с частотой f то на выходе кодоуправляемого делителя 4 частоты формируется последовательность импульсов с частотой Е „., равной

f1

11 К

В установившемся режиме измерения число К определяет отношение

К=—

Е1 (4):

f откуда следует, что в установившемся режиме (8) Таким образом, в первом случае корректировка значения кода К про( изводится импульсами с частотой f /К ((( или частотой Ег, где f,. и f z — изме, ненные значения частот f, и f, т.е.

Е, =Е,khf и f2=f,+ f,. т

Во втором случае изменения значений частот Е,(и Е или одной из них таковы, что неравенства (1) и (2) выполняются. Это будет при значительных изменениях частот f и f или одной из них:

158 одной из них, т.е. при работе устройства в переходном режиме, равенство (5) нарушается. При этом возможны два случая.

В первом случае изменения значений частот f.< и Ег или одной из них таковы, что неравенства (1) и (2) ве. выполняются. Это будет при незначительных изменениях частот Е(и f или одной из. них: (+gf») C K K „ f ; (6) (-hf ) = Е,; (7)

02 (+ЬЕ ) < — f

Ко (-И )

f»

К Ко( (9)

В этом случае на выходах счетчиков 7 и 8 импульсы отсутствуют, а так как равенство (5) нарушено, то каждый

f1+hf» ,импульс высокой частоты (-"= — — или

К

f +Pf ), нескомпенсированный импульf +hf< сом низкой частоты (- =- — или

К

Ег+ДЕ ), через элемент ИЛИ 5 или 6 поступает на соответствующий суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 3 и изменяет код на информационных выходах последнего и на информационных входах кодоуправляемого делителя 4 частоты. Изменение кода на информационных входах кодоуправляемого делителя 4 частоты приводит к изменению частоты Е н на выходе кодоуправляемого делителя 4 частоты таким образом, чтобы разбаланс между частотами f „ и f на счетных входах реверсивного счетчика 3 уменьшился °

Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет справедливым. равенство (5), после чего наступает установив. шийся режим измерения.

0273 (12) (f») К К (1O) (-аЕ ) > — — Е °

К («) к

5 (+ Е ) > . Ког (-ЬЕ ) o — ——

f» г КК, (13)

В этом случае на выходах счетчиков

7 и 8 появятся импульсы, при этом на выходе счетчика 8 частота следования ( этих импульсов будет равна f,/K-Kо,, Ег а на выходе счетчика 8 - — —, где

Ко2

15 Е, и Š— измененные значения частот

f< и Е . Так как выходы счетчиков 7 и 8 соединены с вторыми входами соответственно элемента ИЛИ 5 и элемента ИЛИ 6, на первые входы которых поданы соответственно частоты Е, /К и Ег, то на выходе элемента ИЛИ 5 формируется последовательность импульсов

I (» I (f(»»f » f (25 о( — (1 ), а на выходе о( элемента ИЛИ 6 формируется последовательность импульсов Е +- — =Е (1+ †-). (Ег (1

Ког г Ког

Указанные последовательности импуль1 сов - (1+ — -) или f (1+ ),поступают

К К,, Z К на соответствующий суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 3 и изменяют код на информацион 5 ных выходах последнего и на информационных входах кодоуправляемого делителя 4 частоты, что приводит к изменению частоты f(, на выходе кодоуправляемого делителя 4 частоты таким обра40 зом, чтобы разбаланс между частотами, поступающими на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 3, уменьшился. Процесс корректировки

»

45 значения кода К частотами =-(1+ )

f» I

1 К Ко, или f (1+ — -) происходит до тех пор

Kî2.

У пока справедливы неравенства (1) и (2).

После того, как неравенства (1) и (2)

50 нарушаются, импульсы на выходах счетчиков 7 и 8 исчезают и корректировка значения кода К будет производиться частотами f /К или f . Коррек-! 2 . тировка кода К будет производиться до тех пор, пока не станет справедливым равенство (5), после чего наступает установившийся режим измерения.

7 1580273 8

Таким образом, во втором случае, т.е. при значительных изменениях частот . и f или одной из них, коррек"» 2 тировка значения кода К в начальный

5 момент производится импульсами с частотой f,/К (1+ †-) или частотой f<(1+

1

+-.— ), а затем по мере приближения

К 02 значения кода К к заданному корректи- 10 ровка кода К производится импульсами

I с частотой f» /K или частотой f, т.е. по сравнению с известным устройством повышается точность, а также быстро15 действие.

Изложенные выкладки справедливы при условии

20 Формула изобретения

1 2. Мс1 С

25 произойдет переполнение реверсивного . счетчика 3 и на его выходе прямого переноса появится импульс, который поступает на вход синхронизации записи реверсивного счетчика 3 и осуществляет запись и реверсивный счетчик

3 кода числа К, установленного на информационных входах реверсивного счетчика 3. Таким образом, после до,— стижения отношения (4) значения Км,»„ .дальнейшему увеличению этого отношения соответствует максимальное число

К

Макс задаваемое кодом на информационных входах реверсивного счетчика 3.

При условии

4 1

К» 2 на выходе обратного переноса реверсивного счетчика 3 появится импульс, 45 который поступает на вход установки в "0" реверсивного счетчика 3 и фиксирует код нуля на его информационных выходах.

При работе устройства в предельных

f1 состояниях (p >К„»„„сили f

4»a <с счетчика 3.

Очевидно, что при условии ляется за счет непосредственной подачи сигнала с выходов прямого или обt ратного переноса реверсивного счетчика 3 на его соответствующие входы.

Таким образом, повышение точности в устройстве достигается эа счет уменьшения времени переходного процесса при изменениях частот f q и f или одной из них, а повьш»ение быстродействия — за счет уменьшения времени, необходимого для фиксации устройства в предельных состояниях путем введения непосредственной связи выходов прямого и обратного переносов реверсивного. счетчика 3 соответственно с

его входами синхронизации записи и установки в "0".

Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов, содержащее две входные шины, реверсивный счетчик, кодоуправляемь»й делитель частоты, счетный вход которого подключен к первой входной шине, а информационные входы соединены с информационными выходами реверсивного счетчика и выходной шиной устройства, а также два элемента ИЛИ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены первый и второй счетчики, причем вторая входная шика соединена с входом установки в "0" первого счетчика, первым входом второго элемента ИЛИ и счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, вход установки в "0" второго счетчика соединен с выходом кодоуправляемого делителя частоты, первым входом первого элемента ИЛИ и счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с вторым входом первого элемен-

f та ИЛИ, выходы первбго и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к суммирующему и вь»читающему входамреверсивного счетчика, а выходы прямого и обратного переноса реверсивного счетчика подключе ы соответственно к его входам синхрониэации и входам установки в "0". I