Способ измерения частоты следования импульсов

Способ измерения частоты следования импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью является повышение точности измерения. Цель достигается тем, что сдвиг интервалов времени заданной длительности задают равным периоду следования импульсов измеряемой частоты, в течение каждого интервала времени заданной длительности формируют в виде цифрового кода значение весовой функции, симметричной относительно середины интервалов времени заданной длительности, значения кодовых последовательностей получают путем суммирования кодов текущих значений весовой функции каждого сдвинутого интервала времени заданной длительности по импульсам тактовой частоты, суммирование полученных кодовых последовательностей осуществляют в течение фиксированного интервала времени измерения по импульсам тактовой частоты, а полученную сумму регистрируют как результат измерения. Способ осуществляется также путем формирования *98N интервалов времени заданной длительности, сдвинутых относительно друг друга, формирования фиксированного интервала времени измерения и суммирования значений кодовых последовательностей в течение фиксированного интервала времени измерения. 3 ил.

сОюз сОВетсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИН (19) (11) (g1)5 G 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 вого кода значение. весовой фуцкции, симметричной относительно середины интервалов времени заданной длитель- . ности, значения кодовых последовательностей получают путем суммирования кодов текущж значений весовой функции каждого сдвинутого интервала времени заданной длительности по им" пульсам тактовой частоты, суммирование полученных кодовых последовательностей осуществляют в течение фиксированного интервала времени измерения по импульсам тактовой частоты, а полученную сумму регистрируют как результат измерения. Способ осуществляется также путем формирования и интервалов времени заданной длительности, сдвинутых относительно друг друга, формирования фиксированного интервала времени измерения и суммирования значений кодовых последовательностей в течение фиксированного интервала времени измерения. 3 ил, ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

Г О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4399729/24-21 (22) 05.01.88 (46) 23.09.90. Бюл. 11 35 (72) М,Ф.Кандиров, В.Д.Михотин, О,В,Прокофьев и Л,Н.Фирстов (53) 621.3 (088.8) (56) Шляндин В.М. Цифровые измерительные устройства, — М.: Высшая школа, 1981, с. 149-151.

Авторское свидетельство СССР

У 453643, кл. С 01 R 23/10, 1973. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью является повышение точности измерения, Пель достигается тем, что сдвиг интервалов времени заданной длительности задают равным периоду следования импульсов измеряемой частоты, в течение каждого интервала времени заданной длительности формируют в виде цифроИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении частоты следования импульсов.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Сущность способа заключается в измерении частоты следования импульсов путем формирования п временных интервалов заданной длительности, сдвинутых относительно друг друга формировании импульсов опорной частоты, формирования фиксированного ин" . тервала времени измерения и суммирования значения кодовых последовательностей в течение фиксированного интервала времени измерения, а сдвиг интервалов времени заданной длительности выбирается равным периоду следования импульсов измеряемой часто1594483 ты, причем в течение каждого интервала времени заданной длительности формируют в виде цифрового кода значение весовой функции, симметричной относительно середины интервалов времени заданной длительности, а значения кодовых последовательностей по,лучают путем суммирования текущих значений кодов весовой функции, причем 1п суммирование значений кодовых последовательностей в течение фиксированного интервала времени измерения осуществляют по импульсам тактовой частоты, иэ полученной суммы определяют результат измерения частоты следования импульсов.

На фиг.I представлена структурная схема преобразователя частоты в код для реализации способа; на фиг. 2 — о

:временная диаграмма реапизации способа; на фиг. 3 — схема формирователя весовой функции.

Способ можно реализовать с испопь" зованием весовой функции треугольной 25 формы, симметричной относительно середины временного интервала (фиг.2), В моменты поступления импульсов измеряемой частоты 2„ (фиг,2а) начинают формировать одинаковые весовые функции (фиг.2 в,г,д) в виде цифровых кодов, значения которых отличны от нуля в .течение заданного интервала времени и симметричны относительно его середины, Весовые функции длительностью формируются параллельно". по поступившим импульсам измеряемой частоты формируются весовые функции (Фиг.2в, и д) Следующий (п+1)-Й импульс из меряемой частоты совпадает с началом соответствующей весовой функции в течение измеряемого временного ингервала Т (фиг.2б) непрерывно понтои ря ется. 45

В течение фиксированного интервала времени измерения Т я вырабатывается кодовая последовательность, предСтавляющая собой сумму текущих значений весовых функций в соответствующие моменты времени.

Значения кодовых последовательностей суммируются в моменты поступления импульсов опорной частоты f „, причем 1 Ех. Накопленная за инlfi К 55 тервал Т сумма значений кодовых и последовательностей представляет собой сумму значений всех весовых функций в дискрегные моменты времещей суммы весовых функций и числа импульсов опорной частоты, поступивших эа время Т„:

1 1 = о -gii Т „(1) где К - коэффициент размерности, равный амплитудному значению весовой функции;

А = а х о

То х — — " постоянная составляющая

Т суммы весовых функций; а — коэффициент, зависящий от формы весовой функции, который для весовой функции, имеющей форму треугольника, равен 1/2;

Т - длительность весовой о функции 9

Т вЂ” период следования импульх сов измеряемой частоты.

Измеряемая частота импульсов определяется из зависимости (1) NTàï х

Ка Т ° Ти (2) Преобразователь частоты в код содержит генератор 1 опорной частоты„

9-триггер 2 с динамическим управлением, распределитель 3 импульсов, делитель 4 частоты, формирователи

5.1-5.п весовой функции, сумматор б, элемент 7 задержки, накапливающий сумматор 8, регистр 9. Выход генератора 1 опорной частоты через делитель 4 частоты соединен с тактовым входом регистра 9 и входом элемента 7 задержки и напрямую с тактовыми входами D-триггера 2, формирователей 5,1-5.п весовой функции, сумматора б и накапливающего сумматора 8.

Входная шина преобразователя сое" динена с D-входом. триггера 2, выход которого подключен к информационному входу распределителя 3 импульсов, выходы которого с 1 по п соединены с информационными входами формирователей 5.1-5,п весовой функции соответственно.

Информационные выходы формирователей весовой функции соединены с информационными входами сумматора 6, ни, определяемые поступлением импульсов опорной частоты, и равна произведению эначейия постоянной составляю159448

40 информационный выход которого подключен к информационному входу накапливающего сумматора 8> вход опроса которого соединен с выходом элемента

7 задержки, а информационный выход

5 подключен к информационному входу регистра 9, информационный выход которого является выхолом поеобоаэовлтеля .

Формирователь весовой функции (фиг. 3) содержит формирователь 10 импульсов, триггеры 11 и 12, формирователи 13 и 14 импульсов,реверсивный счетчик 15, дешифраторы 16 и

17. Информационный вход формирователя 5 соединен через формирователь

10 с S-входами триггеров 11 и 12, R-входы которых через формирователи

13 и 14 подключены к выходам дешиА- 20 раторов 17 и 16 соответственно,информационные входы которых соединены с информационным выходом форми- рователя весовой функции и подключены к выходам реверсивного счетчи- 25 ка 15, управляющий вход которого соединен с выходом триггера 11, вход выбора режима подключен к выходу триггера 12, а счетный вход соединен с тактовым входом формирователя весовой функции.

Преобразователь частоты в код работает следующим образом.

Импульс измеряемой частоты,длительность которого С больше гериода следования импульсов опорной частоты, поступает на D-вход триггера 2 и синхронизируется импульсами опорной частоты, переписываясь на выход D-триггера 2 в момент их поступления. Далее импульсы частоты

Й„ поступают на вход распределителя

3 импульсов, на выходах с 1-ro no и-й которого формируются выходные импульсы, обеспечивающие поочередный запуск формирователей 5,1-5.п весовой функции (фиг.2 в,г,д}. На выхОдах формирователей весовой функции синхронно с импульсами опорной частоты формируются коды текуших 50 значений весовых функций..

Формирование кодовой последовательности осуществляется путем непрерывного суммирования текущих значений весовых функций в и каналах сумматором 6.

В течение интервала времени измерения Т (фиг.2б) по имтульсам опор" ной частоты накапливающим сумматором

3 б

8 осуществляется суммирование значений кодовой последовательности.

Делитель 4 частоты, формирующий интервал времени измерения Т„ вырабатывает импульс переполнения в момент окончания интервала измерения,по которому осуществляется перезапись сформированного в накапливающем сумматоре Я кода результата измерения, в выходной регистр 9, Импульсом конца интервала измерения, задержанным в элементе 7 задерж" ки, осуществляется обнуление накапли" вающего сумматора 8, подготавливая его к новому циклу измерения.

Формирователь 5 весовой функции (фиг.3) работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры

11 и 12 находятся в нулевом состоянии. При поступлении на информационный вход формирователя весовой функции импульса частотой f„/è с соответствующего выхода распределителя

3 импульсов формирователем 10 формируется выходной импульс, переключающий триггеры 11 и 12 в единичное состояние.

При этом сигналом с выхода триггера 11, поступающим íà управляющий

V-вход реверсивного счетчика 15, последний переводится в режим счета импульсов, поступающих на его вход с выхода генератора 1 опорной частоты.

Сигналом с выхода триггера 12,поступающим на вход выбора режима,реверсивный счетчик 15 переводится в режим суммирования импульсов.

В процессе счета на информационных выходах реверсивного счетчика

15 по импульсам опорной частоты формируется последовательность кодов весовой функции, числовые эквиваленты которых для aесовой функции треугольной формы линейно возрастают во времени, При достижении кодом значения, соответствующего середине весовой функции, на выходе дешифратора 16 ф рмируется передний фронт импульса, по которому формирователем 14 вырабатывается импульс, переключающий триггер 12 в нулевое состояние, При изменении .логического уровня на выходе триггера 12 реверсивный счетчик 15 переключается в режим вычитания. При этом значение кода весо159448 вой функции начинает линейно уменьшаться до нуля, 1

При достижении нулевого значения кода весовой функции по заднему фрон"

5 ту импульса на выходе дешифратора 17 формирователем 13 вырабатывается импульс, переключающий триггер 11 в нулевое состояние. При этом нулевым уровнем сигнала с выхода триггера 11 10, запрещается счет импульсов реверсив" ным счетчиком 15 и все элементы формирователя весовой функции оказываются в исходном состоянии до прихода очередного импульса на его информа- 15 .ционный вход.

Введение новых операций позволяет повысить точность измерения по сравнению с известным способом.

Формула изобретения

Способ измерения частоты следования импульсов, основанный на формировании п интервалов времени заданной .длительности, сдвинутых относительно 25 друг друга, формировании фиксированного интервала времени измерения и з

8 суммировании значений кодовых последовательностей в течение Ьиксированного интервала времени измерения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, сдвиг интервалов времени заданной длительности задают равным периоду следования импульсов измеряемой частоты, в течение каждого интервала времени заданной длительности формируют в виде цифрового кода значение весовой функции, симметричной относительно середины интервала времени заданной длительности,значения кодовых последовательностей получают путем суммирования кодов текущих значений весовой функции каждого сдвинутого интервала времени заданной длительности по импульсам тактовой частоты, суммирование полученных кодовых последовательностей осуществляют в течение фиксированного интервала времени измерения по импульсам тактовой частоты, а полученную сумму регистрируют как результат измерения.

1594483

° ° °

° ° °

Тираж 352

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат " Натент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Ощ реп, цмпуль

Редактор М.Бланар

Заказ 2827

Составитель Ю. Шишкин

Техред М.Дицык

Корректор О.Циппе

Подписное