Адаптивный цифровой частотомер с нормированием динамической погрешности

Адаптивный цифровой частотомер с нормированием динамической погрешности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

409!48

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 14.XI1.1971 (№ 1724611/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет-Опубликовано ЗО,Х1.1973. Бюллетспь № 48

Дата опубликования описания 23,VII.1974

М. Кл. С Olr 23/10

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и аткрытий

УДК 621.317,761(088.8) Авторы изобретения

Л. Ф. Куликовский и А. И. Зайко

Куйбышевский политехнический институт им. В, В, Куйбышева

Заявитель

ЛДЛПТИВНЫЙ ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

С НОРМИРОВАНИЕМ ДИНАМИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ

Адаптивный цифровой частотомер относится к электроизмерительпой технике и может быть использован, например, при исследовании стохастических процессов с нормированием динамической погрешности.

Известны цифровые частотомеры, содержащие ве!ггиль пуска, триггеры управления счетом, в IITIIëü счета, формирующее устройство, декадный счетчик измеряемой частоты, индикаторное табло и матричный дешифратор, упрявля!Оп!Ий кл!Очяъlи дели 1 елей кя 1ибровяп пой 1ястоты.

Однако периодический запуск измерения, который производ!ггся с максимальной частотой опроса и не зависит от изменения измеряемой частоты, пе позволяет обеспечить постоянства динамической погрешности (разности л!е "кду соседи и ми Отсчетами) II тек! ся мы м ис кл1очает возможность ее гостирования в известных частотомеры. Это снижает удельную ннформацнопну!о содержательность отсчетов, перегружая каналы связи избыточной информацией нз-за повторяющихся отсчетов.

Цель нзооретешгя — нормирование относителын!й динамической погрешности частотомера прп исследовании стохастпческих процессов.

Это достигается тем, что в частотомер введсll l>l,дина м ический декадный счетчик, подключс1И1ьш к формирующему устройству через вентиль счета, управляемьш триггером начала счета, н подекадные сравнивающие устройства, входы сравнения которых подсоединены к соответствующим декадам основного и динамического счетчиков, а входы возбуждения н линия задержки, через которую осуществляется сброс динамического счетчика, — к общей шине вентилей делителей частоты, Выходы сравнивающих устройств че-!

О рез диодную логическую ячейку подключены к переключателю, с подвижного контакта которого через вентиль сброса, управляемьш триггером начала счета, осуществляется сброс основного счетчика, делителей частоты, счет15 чика временных баз и управление вентилем пуска.

На чертеже показана функциональная схема частотомера.

20 Частотомер содержит формиру!ощее устройство 1, вентили 2 и 8 счета, основной декадный счетчик 4, подекадные сравнивающие устройства 5, динамический декадный счетчик

6, линию 7 задержки, индикаторное табло 8, 25 триггер 9 начала счета, триггер 10 конца счета, вентиль 11 блокировки, вентиль 12 пуска. переключатель 18, вентиль 14 сброса, логическую ячейку 16, генератор 16 комбинированной частоты, делители 17, 18 и 19 комбиннроЗ0 ванной частоты, вептилп 20 — 28, матричный

1 е

409148

50

60

3 дешифратор 24, счетчик 25 временных баз, кнопку 26 пуска.

Рассмотрим работу адаптивного цифрового частотомера.

Р у ч н о и 3 а п у с к. Переключатель 13 ста«ят в положение 1.

П и нажатии кнопки 26 через вентиль 14.

P j.I 1( открытый триггером 9, находящимся в у н левом состоянии, происходит сброс показаний счетчика 25. Одновременно открывается вентиль 12. Первым пришедшим от генератора 16 импульсом перебрасывается триггер 9, который открывает доступ счетным импульсам через вен.. ентиль 8 на счетчик 4 и прекращает дос2. Пи гу и

" и в счетчик б, закрывая вентиль 2. ри этом запирается вентиль 14, исключая тем самым сброс и повторный запуск до конца измерения.

В исходном положении счетчик 25 находится в нулевом состоянии, и через дешифр атор

24 высоким напряжением на шине в поддерживается открытым вентиль 2о. Второй после

20 и вентиль 11, открытый триггером 9, поступает на пулевой вход триггера 10 и в счетчик

25.

Возможны два случая.

Если на счетчике 4 записана цифра старшего азряда, то импульс записи единицы старшего разряда перебрасывает триггер 10 в состояние «1», с приходом второго импульса триггеры 9 и 10 возвращаются в исходное положение, и счет измеряемой частоты заканчивается. Одновременно он поступает в счетчик

25, записывая в нем «1», вследствие чего дешифратор 24 выдает высокое напрягкение на шине с, зажигая на индикаторном табло запятую после младшего разряда. В результаге из с1ет шка 4 записывается код с участием всех разрядов, фиксируя измеряемую частоту с относительной статической погрешностью

0,0! — 0,1 %0.

Если в старшем разряде счетчика 4 записан

«О», то импульс f„,,воздействуя на нулевой вход триггера 10, нс перебрасывает его, так как оп уже находится в состоянии «0», Поэтому триггер 9 по-прежнему держит открытыми г вентили 8, 11 и закрытыми вентили 2, 14, Однако o!r высоким напряжением на шине с от20

«рывает вентиль 21 и закрывает вентиль О.

C вентиля 21 первый импульс поступает уже через 10 импульсов с момента пуска. Дссятый импульс также поступает иа нулевой вход рпггера 10 и в счетчик 25. здесь вновь возможны два случая.

Если на счетчике 4 записана цифра старшего разряда, то импульс записи единицы старшего разряда перебрасывает триггер 10 в состояние «1». Десятый импульс ) „возвращает в исходное состояние триггеры 9, !О и счет измеряемой частоты заканчивается. Одновременно десятый импульс записывает код !

О в счетчике 25 с xчетом ранее прошедшего импульса с вентиля 2О. При этом коде запятая иа пндпк.1торном табло 8 засвечивается перед

З0

33

40 младшим разрядом. Таким образом, в счетчике 4 снова записывается код с участием всех разрядов.

Если в старшем разряде счетчика 4 записан

«О», то триггер 10, оставаясь в исходном состоянии, не позволяет закончиться счету измеряемой частоты. Десятый импульс в этом случае открывает вентиль 22, через который первый ожидаемый импульс fII приходит через 100 импульсов после запуска схемы.

При достаточно низкой частоте fo процесс параметрической адаптации заканчивается лишь тогда, когда исчерпаны все делители

17, 18 и 19 частоты. Это дает возможность нормировать относительнчо статическую погрешность в пределах 0,01 — 0,1%.

Следующий замер вновь осуществляют нажатием кнопки 26.

Л д а и т и в и ы и з а п у с к. Переключатель

13 в зависмости от нормируемого з11а 1ения относительной динамической погрешности находится в положениях 2 — 5, Рассмотрим, например, работу частотомера, когда переключатель 18 занимает положение 3. В этом случае процесс параметрической адаптации аналогичен описанному выше, и выбор момента времени для следующего измерения начинается в момент окончания предыдущего измерения, когда первым импульсом выораш;ой временной базы триггер 9 перебрасывается в состояние «О», закрывает вснтпль 3 и, открывая вентиль 2, обеспечивает доступ измеряемо,": частоте в счетчике 6, работающий в динамическом режиме. Одновременно закрывается вентиль 11, прекращая доступ импульсов с шины а в счетчик 25, фиксируя тем самым выбранную базу, так как открытым остается только один пз вентилей 20 — 28 и открывается вентиль 14 для импульсов сброса и пуска с выходов сравнивающих устройств 5. При этом по шине а протекают импульсы только выбранной временной базы, Второй импульс выбранной временной базы по шине а подается на в:оды возбуждения устройств 5.

В этом случае возможны четыре варианта.

К моменту прихода второго импульса временной базы в третьих и четвертых декадах счетчиков 4 и 6 оказываются записанными и двоичном кодс одинаковые цифры. При этом сигналы иа выходах сравнивающих устройстг

5 отсутствуют и следующий замер:1е производитсл) а Irpor!r(-:ÄøèÉ 1ерез IHIIIIIo 7 задержки второй импульс временной базы сбрасывает счетчик б и» «0», после чего он вновь заполпяется измеряемой частотой 1 „.

1х моменту прихода второго импульса временной базы цифры в четвертых декадах счетчиков 4 н 6 совпадают, а в третьих декадах отличаются хотя бы на единицу. Тогда сигнал с выхода сравнивающего устроиства третьей декады, пройдя через переключатель

13 и открытый вентиль 1>1, сбрасывает показание счетчика 4 делителей 17, 18 и 19, счетчика 25, подав положительный потенциал Iro шшге с, и открывает вентиль 12. Первый >ке

409148 импульс частоты f запускает схему для следующего замера, а второй, пройдя вентиль 20, сорасывает показание счетчика 6 на «О».

Если, наоборот, ци1рры в третьих декадах счетчиков 4 и 6 совпадают, а в четвертых отличаются минимум на единицу, т. е. частота изменяется па величину, большую нормируемой и устанавливаемой переключателем 18, то выходной сигнал со сравнивающего устройства четвертой декады, пройдя через соответству!ощий диод ячейки 15 на зажим 3 переключателя 18, запускает схему.

Если цифры на третьих и четвертых декадах отличаются, то это также приводит к запуску

c. смы.

Таким образом, интервал между соседнимп замерами выбирается с учетом изменения измеряемой частоты f, т. е. осуществляется временная адаптация, Причем интервал между соседними замерами оказывается кратным врс,!спной базе, выбранной в предыдущем измерении в результате параметрической адаптапп н.

П l) сд м ст н 3 0 0 р 0тснll я

Лдапт!1вн1;н! цифровой частотомер с норми рован см динамической погрешности, содержащий формирующее устройство, соединенгп10;срез B(.!IT!I,!ü счета с счетчиком измеряе !О!! 0(тоты) триггер поиска конца счета, свя за Ill!bi и чсрсз сче !чик Временных Оаз с MBTричным дешифратором, выходы которого 00единены с входами вентилей управления выходами делителей калиброванной частоты, а

5 один вход упомянутого триггера подключен к старшей декаде счетчика измеряемой частоты, генератор калиброванной частоты, соединенный с одним вентилем и с соответствующим делителем калиброванной частоты, а также !

О черсз вентиль пуска с триггером начала отсчета, вход которого подключен к выходу триггера конца счета, отлпча!01ц1!йся тем, что, с целью нормирования относительной динамической погрешности, введены динамический

15 декадный счетчик, подключенный к формирующему устройству через вентиль счета, управляемый триггером начала счета, и подекадные сравнивающие устройства, входы сравнения которых подсоединены к соответствую20 щим декадам основного и динамического счетчиков, а входы возбуждения и линия задер1кки, через которую осуществляется сброс динамического счетчика, — к общей шине вентилей делителей частоты, причем выходы

25 сравнивающих устройств через диодную логическую ячейку подключены к переключателю, с подвижного контакта которого через вентиль сброса, управляемый триггером начала счета, осуществляется сброс основного счет30 чика, делителей частоты, счетчика временных б!10 и управлс1шс вентилем пуска.

409148

Составитель Л. Прохорова

Редактор Т. Рыбалова Техред А. Еамышникова Корректор О. Тюрина

Заказ 1672 Изд. № 1149 Тираж 651 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Череповецкая городская типография