Измеритель отклонений частоты от заданного значения

Измеритель отклонений частоты от заданного значения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в цифровых системах проверки показателей качества электрической энергии передвижных источников электроэнергии. Целью изобретения является повышение точности измерения и повышение разрешающей способности . Для достижения цели в измеритель отклонения частоты от заданного значения введены формирователь 2 импульсов , элемент НЕ 11, формирователь 14 коротких импульсов, задатчик, 8 кода, буферный регистр 9, распределитель 17. Измеритель также содержит генератор 3 стабильной частоты, элементы И 4, 5. элементы ИЛИ 15, 16, элемент НЕ 10, формирователи 12,13 коротких импульсов, триггер 6, реверсивный счетчик 7. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 R 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4752820/21 (22) 24.10.89 (46) 23.09.91. Бюл. М 35 (72) А.С.Демьянчук, В.И.Лексйн, В.Г.Сугаков и C.À.×èñòÿêîâ (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР й. 1478142, кл. G 01 R 23/00, 1987. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТКЛОНЕНИЙ ЧАСТОTbl ОТ ЗАДАННОГО ЗНАЧЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано в цифровых системах проверки показателей качества электрической энергии передвиж Ж 1679404 А1 ных источников электроэнергии. Целью изобретения является повышение точности измерения и повышение разрешающей способности. Для достижения цели в измеритель отклонения частоты от заданного значения введены формирователь 2 импульсов, элемент НЕ 11. формирователь 14 коротких импульсов, задатчик 8 кода, буферный регистр 9, распределитель 17. Измеритель также содержит генератор 3 стабильной частоты, элементы И 4, 5. элементы

ИЛИ 15, 16, элемент НЕ 10, формирователи

12, 13 коротких импульсов, триггер 6, реверсивный счетчик 7. 1 ил.

1679404

20

50

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в цифровых системах для проверки показателей качества электрической энергии передвижных источников электроэнергии, Цель изобретения — повышение точности измерения при значительных отклонениях частоты исследуемого сигнала от заданного значения и повышение разрешающей способсности.

На чертеже представлена функциональная блок-схема измерителя отклонений частоты от заданного значения.

Измеритель отклонения частоты от заданного значения содержит шину 1 исследуемого сигнала, соединенную с входом формирователя 2 импульсов, генератор 3 стабильной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого 4 и второго

5 элементов И, второй вход элемента И 5 соединен с инверсным выходом триггера 6, реверсивный счетчик 7, входы исходного числа которого подключены к выходам задатчика 8 кода, выходы реверсивного счетчика 7 подключены к входам (кроме и+1) буферного регистра 9, первый 10 и второй 11 элементы.НЕ, первый 12, второй 13 и третий 14 формирователи коротких импуль-. сов, первый 15 и второй 16 элементы ИЛИ, распределитель 17, шину 18 установки, выходную шину 19. При этом выход формирователя 2 через формирователь 13 подключен к первому входу элемента ИЛИ 16, а через последовательно соединенные элемент HE 10 и формирователь 12 подключен к второму входу элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с первым входом распределителя 17, второй вход которого соединен с выходом генератора 3, первый выход распределителя 17 соединен с синхронизирующим входом буферного регистра, второй, третий и четвертый выходы распределителя подключены через последовательно соединенные элемент ИЛИ 15 и элемент НЕ 11 к входу разрешения реверсивного счетчика 7, установочный вход которого соединен с вторым выходом распределителя 17, сбросовый вход счетчика

7 соединен с третьим выходом расп ределителя 17, а выход переноса через формирователь

14 с R-входом триггера 6, S-вход которого подключен к четвертому выходу распределителя 17, прямой выход триггера 6 соединен с вторым входом элемента И 4, выходы эле. ментов И 4 и 5 соединены с вычитающим и суммирующим входами счетчика 7, а инвер,; сный выход триггера 6 соединен с (и+1)-м входом буферного регистра 9.

Измеритель работает следующим образом, Сигналом установки Ro шине 18 измеритель приводится в исходное состояние. При этом сигнал поступает на сбросовый вход счетчика 7 и обнуляет его. Одновременно через первый вход элемента ИЛИ 15 сигнал поступает на вход элемента НЕ 11, инвертируется и запрещает счет счетчику

7. В этом состоянии измеритель находится до появления исследуемого сигнала на шине 1 исследуемого сигнала. Положительная часть сигнала с шины 1 исследуемого сигнала поступает на вход формирователя

2 импульсов, где преобразуется в прямоугольный импульс. Передний фронт этого импульса дифференцируется формирователем 13 коротких импульсов и сигнал с .

его выхода через элемент ИЛИ 16 поступает на первый вход распределителя 17. При появлении на его втором входе импульса с выхода генератора 3 появляется сигнал на первом выходе распределителя 17, который поступает на синхронизирующий вход регистра 9 и в него записывается нулевой код с выхода счетчика 7. С появлением второго импульса на втором входе распределителя

17 сигнал на его первом выходе исчезает, а на втором выходе появляется. При этом счетчик.7 сдерживается в нулевом состоянии по сбросовому входу. С приходом третьего импульса с выхода генератора 3 сигнал на втором выходе распределителя

17 исчезает, а на третьем появляется. В счетчик 7 записывается код заданной частоты с выхода задатчика 8. При четвертом импульсе с выхода генератора 3 сигнал на третьем выходе распределителя 17 исчезает, а на четвертом появляется. Триггер 6 переходит в состояние, когда на eto прямом выходе появляется высокий уровень.

Элемент И 4 подготавливается по второму входу и счетчик 7 переводится в режим . вычитания, С приходом переднего фронта следующего. импульса с выхода генератора

3 сигнал на четвертом выходе распределителя 17 исчезает. Вместе с этим исчезает сигнал на выходе элемента ИЛИ 15, а на выходе элемента НЕ 11 появляется, разрешая счет счетчику 7. Одновременно через элемент И 4 приходит импульс на вычитающий вход счетчика 7. Код на выходе счетчика

7 уменьшается на единицу. При последующих импульсах с выхода генератора 3 процесс уменьшения исходного вида частоты будет продолжаться.

В случае, если частота исследуемого сигнала больше заданной, то к моменту окончания положительной полуволны исследуемого сигнала и исчезновения сигнала на выходе формирователя 2 счетчик 7 не достигнет нулевого состояния. Низкий уро1679404 вень с выхода формирователя 2 инвертируется элементом НЕ 10 в высокий уровень.

его фронт дифференцируется формирователем 12 коротких импульсов и через элемент ИЛИ 16 поступает на первый вход распределителя 17. В регистр 9 записывается код расхождения заданной частоты и частоты исследуемого сигнала с выхода счетчика 7, а также знак этого расхождения с выхода триггера 6, В случае, если частоты равны, то к моменту появления сигнала на первом выходе распределителя 17 и записи в регистр 9 на выходе счетчика 7 формируется нулевой код.

В случае, если частота исследуемого сигнала меньше заданной, то в процессе счета на выходе счетчика 7 формируется нулевой код до момента записи кода в регистр 9. При этом появляется сигнал на выходе обнуления счетчика 7. Фронт этого сигнала дифференцируется формирователем 14 коротких импульсов, и на сбросовый вход триггера 6 поступает. импульс, изменяющий его состояние таким образом, что сигнал на его прямом выходе исчезает, а на инверсном появляется, при этом элемент И

4 закрывается, элемент И 5 открывается вторым входом. Счетчик 7 переходит в режим сложения и по мере поступления импульсов с выхода генератора 3 код на выходе счетчика 7 возрастает до момента записи в регистр 9.

В задатчике 8 устанавливается код заданной частоты за вычетом трех единиц (по числу импул ь сов, затрачен н ых расп ределителем 17 на подготовку измерителя к работе).

В результате на шине 19 измерителя появляется код относительного отклонения исследуемой частоты от заданной частоты.

Диапазон измерения отклонения частоты от заданной составляет +.100%. Погрешность измерения определяется соотношением частот генератора 3 и исследуемого сигнала. При частоте импульсов генератора . 3, равной 200 кГц со скважностью импульсов 0,5. и заданной частоте исследуемого сигнала 50 Гц погрешность не превышает

0,025$ Таким образом, предлагаемый измеритель позволяет повысить точность измерения и повысить разрешающую способность по времени, поскольку формирует код и знак отклонения частоты от заданной каждые полпериода. Кроме того, измеритель рабо50 а выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами реверсивного счетчика, информационные входы которого подключены к выходам задатчика кода, при

55 этом инверсный выход триггера соединен с (и+1)-м входом буферного регистра.

45 тает при широком диапазоне измерения отклонения частоты (й100 ).

Формула изобретения

Измеритель отклонений частоты от заданного значения, содержащий генератор стабильной частоты, первый и второй формирователи коротких импульсов, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, реверсивный счетчик, задатчик кода, первый элемент НЕ и триггер, выход генератора стабильной частоты подключен к первому входу второго элемента

И, второй вход которого соединен с инверсныьгаыходом триггера, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения и повышения разрешающей способности, в него введены формирователь импульсов, второй элемент НЕ, третий формирователь коротких импульсов, распределитель и буферный регистр, входы которого, кроме (и+1)-ro. подключен к выходам реверсивного счетчика, а синхронизирующий вход соединен с первым выходом распределителя, второй, третий и четвертый выходы которого соединены через последовательно соединенные первый элемент ИЛИ и второй элемент

НЕ с входом разрешения реверсивного счетчика, установочный вход которого соединен с вторым выходом распределителя, сбросовый вход реверсивного счетчика соединен с третьим выходом распределителя, выход переноса реверсивного счетчика подключен через третий формирователь коротких импульсов к R-входу триггера, Sвход которого соединен с четвертым выходом распределителя, первый вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно через последовательно соединенные первый формирователь коротких импульсов и первый элемент НЕ и через второй формирователь коротких импульсов с выходом формирователя импульсов, второй вход распределителя соединен с выходом генератора стабильной частоты и с первым входом г1ервого элемента И, второй вход первого элемента

И подключен к прямому выходу триггера,