Частотомер

Частотомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ

<»631838

Союз Соввтскнх

Соцналнстнческнх

Республнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14 02 77 (21)2452415/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.11.78.Б)оллетень №41 (45) Дата опубликования описания 15.11.78 (51) М. Кл.

9 01. R 23/06

Гаоударстеенно1й на))нтет

Совета Инннстроа СССР по дела)) изобретений и открытнй (53) УДК 621.317:

:681.3 (088. 8) (721 Авторы изобретения

Ю, А. Скрипник и А. A. Ковтонюк

Киевский технологический институт легкой промышленности (71) Заявитель (54) ЧАС ТОТОМ ЕР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано цля повышения точности измерения величин, преобразуемых с помощью частотного датчика в частоту переменного напряжения (тока). 5

Известен частотомер с коммутационным способом компенсации црейфа нуля путем периоцич 1ского подключения к датчику образцовой величины (1)

Недостаток известного устройства то заключается в низком быстродействии.

Иэ известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является частотомер, соцержащий основной канал измерения частоты, образованный последовательно соединенными частотным датчиком, смесителем и фильтром нижних частот, управляемым генератором, выход которого подключен ко второму входу смесителя, и допол- 20 нительный канал коммутационного преобразования, образованный последовательно соединенными коммутатором, частотным датчиком, формирователем импульсов и реверсивным счетчиком, а также генератором, выходы которого соответственно подключены ко вторым входам реверсивного счетчика и коммутатора (21

Недостатком такого частотомера является низкая точность измерения вследствие дрейфа нуля. Это не позволяет полностью реализовать преимушество в быстродействии такого частотомера перед другими известными устройствами для измерения физических величин.

Цель изобретения — повышение точности измерения величин, преобразуемых с помощью частотных датчиков в частоту переменного напряжения (тока), Поставленная цель цостигается благодаря тому, что в частотомер, содержащий основной канал измерения частоты, образованный последовательн соединенными частотным датчиком, смесителем и фильтром нижних частот, управляемым генератором, выход которого подключен ко второму входу смесителя, и дополнительный канал коммутационного преобразования, образованный последователь

3 6318 но соединенными коммутатором, частотным датчиком, формирователем импульсов и реверсивным счетчиком, а также генератором, выходы которого соответственно подключены ко вторь|м входам реверсивного счетчика и коммутатора, введены последовательно соединенные преобразователь частота-код, блок сравнения и цифро-аналоговый преобразователь (UAH), выход которого 1О соединен с управляющим входом управляемого генератора основного канала измерения частоты. Ко входу преобразователя частота-код подключен выхоп фильтра нижних частот основного канала измерения частоты. Второй вход блока сравнения соединен с выходом реверсивного счетчика дополнительного канала коммутационного преобра зова ния.

На чертеже представлена функциональ- 2О ная электрическая схема частотомера.

Он содержит частотный датчик 1, коммутатор 2, смеситель 3 частоты, управляемый генератор 4, частотный датчик

5 канала дополнительного коммутационного преобразования, управляющий генератор 6, фильтр нижних частот 7, UAH

8, формирователь импульсов 9, преобразователь частота-коп 10 (ПЧК), блок сравнения 11 кодов и реверсивный счетчик 12 импульсов.

Работает частотомер следующим образом„

F =-h2 + ь|. х о х) ц ° х1 где д. — начальная частота датчика 5 при Х=О, равная о = +Л,; где h5 х — информационное изменение частоты, пропорциональное измеряемому сигналу Х;

H Т "- — — длительность счета импульсов ц 29. счетчика 12 в одном направлении.

Во втором цикле при занулении входа датчика 5, на счетчик 12 в режиме вычитания поступает число импульсов

И

И = о Т», где о — частота во втором цикле, равная 2 = f Ь f „°,)

При медленном црейфе и малом значении Т j что практически всегда

"3 I Н имеет место) :о = о, поэтому остаток . импульсов, накопленных счетчиком

12, равен о » г х ц

4О

Затем напряжение разностной частоты

F преобразуется преобразователем частота-код 10, В результате на выходе получаем код Й, соответствующий копируемой величине F, который пос45 тупает на один из входов блока сравнения кодов 11.

На пругой вход блока сравнения 11 подается код N о и з счетчика 1 2. Так

50 как результат преобразования F содержит аддитивную составляющую попогрешности преобразования д, имеет место неравенство N» ф )Ч, . В результате на выходе блока сравнения 11

55 получаем разностный код Й о ш = й» вЂ” Яо, который преобразуется HAH 8 в напряжение ЬО . Величина и знак AU соответствуют адднтивной составляющей погрешности преобразования ЬУ . Полу о х о

Где

Входной измеряемый сигнал X преоб- разуется частотным датчиком 1 в сигнал f. x — начальная частота частотного о д атчи ка 1 при Х =0;

Х вЂ” измеряемая величина; — коэффициент преобразования.

Полученный в результате преобразования сигнал поступает на вход смесителя 3 частоты, на другой вход которого воздействует сигнал с выхода генератора 4, При этом частота г енератора 4 выбрана равной 5оо, Напряжение разностной частоты F = 5| х, получаемое на выходе смесителя частоты 3, выделяется с помощью фильтра нижних частот " Если результат преобразования содержит аддитивную составляющую погрешности преобразования A f., которая обусловлена нестабильностьк 1 в результате внешних воздействий, либо из-за изменения внутренних свойств частотного датчика 1, то

Одновременно с этим для компенсации h,f входной сигнал Х поступает на коммутатор 2, который управляется управляющим генератором 6 с заданной частотой Я . В первом цикле, соответствующем подключению измеряемой величины К через коммутатор 2 к пат чику 5, сформированный формирователем

9 выходной сигнал датчика 5 записывается в счетчике 12 в виде числа импульсов

Составитель Г. Смелова

Редактор Л. Утехина Техрел Н. Бабурка

Корректор Л. Василина

Заказ 6336/44 Тираж 1070 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьтий

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

Филиал ППН "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ченное напряжение поступает на генератор 4, вызывая изменение его частоты в направлении выравнивания сраво ниваемых кодов. Последнее достигается благодаря тому, что полученное изменеwe частоты 5z либо суммируется, либо вычитается в смесителе частоты 3 с выходным сигналом датчика 1.

При этом уменьшается величина аддитивной составляющей погрешности преобразования, обусловленной дрейфом нуля датчика 1. При этом сохраняется высокое быстродействие, формула изобретения

Частотомер, содержащий основной каHBJI измерения частоты, образованный последовательно соединенными частотным датчиком, смесителем и фильтром нижних частот, управляемым генератором, выход которого подключен к второму входу смесите@я, и дополнительньпщ канал коммутационного преобразования, образованный последовательно соединенными коммутатором, частотным датчиком, формирователем импульсов и реверсивным счетчиком, а также генератором, выходы которого соответственно подключены ко вторым входам реверсивного счетчика и коммутатора, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно соединенные преобразователь частотакод, блок сравнения и цифро-аналоговый преобразователь, выход которого соединен с управляющим входом управляемого генератора основного канала измерения частоты, а ко входу преобразователя частота-код подключен выход фильтра нижних частот основного канала измерения частоты; второй вход блока сравнения соединен с выходом реверсивного счетчика дополнительного канала коммутационного преобразования.

Источники информации, принятые во внима ни е при экспертизе:

1. Скрипник Ю, A. Коммутационные цифровые измерительные приборы, М., "Знергия, 1973, с. 24.

2. Орнатский П. П, Автоматические измерения и приборы. Киев. 197 1, с. 426.