Следящий низкочастотный частотомер

Следящий низкочастотный частотомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63} Дополнительное к авт. свид-ву(22} Звявлено 130574 (21} 2023573/18-21 с присоединением заявки %— (23} Приоритет— (43} Опубликт3вано 051278. 1оллетень у„4 5 (51} М. Кл.

Ч 01 12 23/00

Государственный комитет

Совета Ыи и ис тров С С С Р ио 33еаам 33вобретений и открытий (53} УДК 621. 317. .76 (088,8) (45} Дитя оп оликоввния описяння 101? "8

Н,B.KèðHàíàêè v. СC.С.Ko iep«ei::-i" i

P2} Авторы изобретения (54) СЛЕдНЦЗИЯ НИЗКОЧЛСТОТН331; ЧЛСТО1О31)-.р

ИЗОбретение ОтнОсится к измеритель— ным устройствам мостового типа с уравновешиванием и.может использоваться для измерения низкочастотных сигналов с повышенным быстродействием.

Известно измерительное устройство мостового типа с уравновешиванием, содержащее генератор, мост переменчого тока $1) .

Однако, скорость достижения равно- !0 весия устройства низкая из-за низкой частоты питания. моста переменного тока, входящего в состав устройства.

Известен также следящий низкочастотный частотомер с цифровым отсчетом,Б содержащий генератор опорной частоты, счетчик, регистр памяти, реверсивный счетчик, мостовой преобразователь с управляемыми проводимостями (2) .

Однако, это устройство при большом 20 количестве разрядов (Высокой точности) обладает низкой скоростью преобразования, Цель предлагаемого изобретения— повышение быстродействия следящего 28 низкочастотного частотомера.

Она достигается тем, что в следящий низкочастотный частотомер, содержащий последовательно соединенные входной формирователь, генератор опор- нОй частОты, счетчик с автОматнческим выбором пределов измерения, регистр памя H а такric мостОВОЙ функц11ональ ный преобразователь, Одно плечо которого подключено к выходу десятичного реверснвно О счетчи!са с p ñTpoéñTÂoì инди3<а33ит1, а другое плечо соединено с

ВыхОдом регистра памяти < 3ipH зтОм в

ФУНК 3J31031a J33=ного преобразователя включен источник питаниR 31Оста а ь дя Гу30 диагОналь нуль — орган,. выход которого подключен к цепи реверса реверсивного счетчика, а выход входного формирователя подключен также ко второму входу счетчика с автоматическим вь3бором пределов, в него дополнительно введены пороговый блок, дешифратор равноотдаленных cocToRHHA коммутатор двух частот< блОк коррекции баланса и блок готовности измерения, причем выход входного формирователя подключен к первым входам дешифратора равноотдал нных состояний, блока коррекции баланса, блока готовности измерения, коммутатора двух частот и генератора опорной частоты, второй вход которого соединен со вторым входом коммутатора двух частот и выходом блока коррекции баланса, второй вход которого подключен к выходу

636551 порогового блока, второму входу дешифратора равноотдаленных состояний и третьему входу коммутатора двух частот, четвертый и пятый входы коммутатора двух частот соединены с выходом генератора опорной частоты, а каждый выход коммутатора двух частот подклю- г чен соответственно к третьему входу блока коррекции баланса, первому входу десятичного реверсивного счетчика и второму входу блока готовности измерения, ко второму входу десятично- (О го реверсивного счетчика, третий вход которого соединен с выходом дешифратора равноотдаленных состояний, при этом четвертый вход десятичного реверсивного счетчика соединен с выходом блока коррекции баланса, а пятый вход десятичного реверсивного счетчика подключен к третьему входу блока готовности измерения и четвертому входу блока коррекции баланса, причем выход генератора опорной частоты соединен со вторым входом счетчика с автоматическим выбором ггределов измерения, а третий вход дешифратора равно отдаленных состояний подключен к выходу регистрапамяти.

На чертеже дана структурная схема предлагаемого следящего низкочастотного частотомера.

Ф

Этот следящий низкочастотный частотомер содержит входной формирователь 1, десятичный счетчик 2 со схемой автоматического выбора пределов, генератор 3 опорных частот, регистр 4 памяти, подключенный .к первой управляемой проводимости мостового преобразо-85 вателя 5, дешифратор б, нуль-орган 7, пороговый блок 8, реверсивный счетчик 9, подключенный к другой управляемой проводимости мостово-о преобразователя 5, коммутатор 10 двух частот,40 блок 11 коррекции баланса, блок 12 готовности измерения и устройство 13 вывода результата:

Работает предлагаемый следящий низкочастотный частотомер следующим обра- 48 зом.

Входной сигнал поступает на вход формирователя 1. Импульс начала первого периода измеряемого сигнала с выхода формирователя 1 синхронизирует гене-50 ратор 3 спорных частот . Десятичный счетчик 2 со схемой автоматического выбора пределов при этом устанавливается в 0 и начинает счет величины периода входного сигнала. Наличие десятичного счетчика 2 со схемой ав,ом а % тического выбора пределов устраняет пробные измерения и позволяет использовать первое измерение периода как достоверное информативное значение.

Передний фронт следугощего с выхода 60 формирователя 1 импульса конца первого периода повторно производит синхронизацию генератора 3, осуществляет перезапись состояния десятичного счетчика

2 в регистр памяти 4 и сбор десятично- Я го счетчика 2 0, который сразу же начинает счет величины второго периосигнала. ггостовой преобразователь 5 в этом случае оказывается сильно разбалансированным, поэтому пороговый блок 8 включается и разрешает перезапись состояния дешифратора 6 в десятичный реверсивный счетчик 9, которая происходит по сигналу конца первого периода, поступа.югцего на другой разрешающий вход дешифратора 6. Импульсом конца первого периода блокируется работа коммутатора 10 частот и блока 11 коррекции баланса на время переходного процесса в мостовом преобразователе 5. В это время происходит срабатывание куль-органа 7 в зависимости от того, в какую область от точки равновесия будет установлен десятичный реверсивный счет гик 9 с помощью дешифратора 6. Нуль-орган 7 включит в реверсивном десятичном счетчике 9 режим сугыироваггия + или режим вычитания

Дешифратор 6 работает таким образом, что весь объем десятичного реверсивного счетчика 9 он разделяет на равных частей (Областей) ггригем счет чик 9 устанавливается им в состояние, близкое значению входной частоты, период которой зафиксирован в регистре 4 памяти.

При этом самое максимальное удаление, установленное дешифратором 6, значения частоты в десятичном реверсивном счетчике 9 от реального может отличаться HcL М / и ступеггейг квантова— ния„ где И вЂ” объем реверсивного счетчика 9, и — количестьо состояний дешифратора 6.

После окончания блокировки коммутатора 10 частот и блока 11 коррекции баланса коммутатор 10 частот под воздействием сигнала. с порогового бло-ка 8 подключит к счетному входу реверсивного счетчика 9 из двух частот высшую — частоту достижения форсированного баланса моста, При этом, путем счета единичных приращений скорость переключения реверсивным счетчиком весовых проводимос=.eé настолько велика, что характер приближения нуль-органа 7 к моменту равновесия имеет Не обычно принятый ступенчатый характер, а непрерывно возрастающий с большой крутизной.

Когда на тако= скорости достигается равновесие мостового преобразователя 5, то, как обычно, срабатывает нульорган 7, и происходит реверс счетчика

9. В действительности точка равновесия сказывается уже проскоченной, так как время установления переходных процессов в мостовом преобразователе 5 намнобольше, seM период "(oarope!!r!a высшей частоты, поданной из татора 10 частоты на реверсивный счетчик 9. Срабатывание нуль-органа 7 включает блок 11 коррекции баланса.

636551 формула изобретения

Следящий низкочастотный частотомер, содержащий последовательно соединенные входной формирователь, Генератор опорной частоты, счетчик с автоматическим выбором пределов измерения, регистр памяти, а также мостовой функциональный преобразователь, адно плечо которого подключено к выходу десятичного

peBepc!aBE10r 0 cчетчика с устройствам индикации, а другое плечо соединено с выходом регис-.ð à пам.я ти .,,при этом

В Оде! l диагональ мОстОВОГО ОункциО нального преобразователя Включен иса B JTDó ? Ую Див? Гональ — куль-орган, выход которого подключен к Lепи реверса реверс11ВИОГО счет ика, а выход входного форм!?равателя подключен также ко второму входу счетчика с 2втама 1 ическим выборам пределов, отличающийся тем, чтОр с целью павь« в него дополнительklo введены пороговый блОк, Де111ифратор равнаатдаленных сосToHkIHA, KoMF !jtTBTop )?BED х частот, блок коррекции баланса и блок готовности измерения rpiiчем ВыхОд ВхОднОГО фар мирователя подключен к первым входам дешифратора равноотдаленных состояний, блока коррекции баланса, блока готовности измерения, коммутатора двух частот и генератора опорной частоты, второй вход которог0 соединен са вторым входом коммутатора двух частот и выхаДам блОка коррекции баланса, ВтОрОй

ВХОД KÎTOPOI 0 ПОДКЛЮЧЕН К ВЫХОДУ ПОДОгового блока, второму входу дешифратора равнаатдаленных состояний и третьему Входу коммутатора двух частот, четвертый и пятый входы коммутатора двух частот соединены с выходом генератора

Яодтверждением необходимости включения блока 11 является сигнал, поданный на него с порогового блока 8.

Коммутатор 10 частот после достижения форсированного баланса продал" жает оставаться в состоянии, при котором на счетный вход десятичного реверсивного счетчика 9 поступает Высокая частота форсирования, Первый и последующие импульсы этой частоты, поступившие после срабатывания нульоргана считаются одновременно реверсивным счетчиком 9 и блоком 11 коррек- 10 ции баланса. При этом блоком 11 выдается на вход запрета реверса реверсивного счетчика 9 импульс запрета реверса. Теперь в счетчике 9 происходит счет импульсов на высокой частоте в направлении, обратном тому, в котором осуществлялось достижение фарм,1раванно-.о баланса. Числа импульсов, пасту?!ив!1!их при этом (ступеней коррекции) на вход реверсивнаГo счетчика 9 у задается блоком 11 коррекции баланса и определяется отношением времени установления ступеней проводимостей, вкл1оченных на форсаже и нуль-органа 7, к ДлительнОсти периОДа частоты достижения форсированного баланса.

Так как период частоты форсированного баланса величина постоянная, а время устанОВления Включенных на фарса>!<е ступеней проводимостей и нуль-органа 7 изменяется незначительно, то это число принимается постоянныгл.

Как только эта число импульсов достигается, срабатывает блок 11 коррекции баланса, который снимает блокировку запрета реверса со счет<?ии к а 9 H Bhlg3B B T li MII$7 JI B c пер е к лючающий коммутатор 10 частот в положение, при котором запрещается прохождение высокой частоты форсирования и разрешается прохождение низкой 40 частоты из генератора 3 опорных частот на счетный вход реверсивного счетчика 9.

Кроме тога, тот же сигнал, который поступает на коммутатор 10 частот из блока 11 коррекции баланса,- синхронизирует также генератор 3 опорных час- 4" тот таким образом, что осуществляется привязка импульсов низкой частоты к моменту конца коррекции на форсированном режиме, Это необходимо для окончательного установления переходных про- 50

UPcc0В при перехОДе еHB Обычный режим работы на низкой частоте, величина периода которой соизмерима с величиной переходных процессов в мостовом преобразователе. На этой частоте происходит .->окончательное уравновешивание мостового функционального преобразователя 5, причем оно достигается всего за два три шага квантования. При этом проис.ходит срабатывание нуль-органа 7, реверсивного счетчика 9 и срабатывание блока 12 готовности измерения.

Так как этот блок был закрыт импульсом периода из формирователя 1, то первый импульс низкой частоты откроет его, а Все последующие импульсы с выхода нуль-органа 7 пройдут через него и преобразуются в сигнал готовности результата измерения, поступающий на устройство 13 вывода результата.

Следующий импульс конца второго периода произведет все те же действия, что и импульс конца первого периода, однако, срабатывание пороговой схемы

8 не произойдет, если длительность первого и второго периодов измеряемой частоты различаются незначительна. В свою очередь не сработает дешифратор 6 и блок 11 коррекции баланса, а комму- татОр 10 частот буДет в состоянии при кoтоаoм на сче ?ный Вхoд рреверсliВ110ГО счетчика 9 будет поступать низкая частота. 1остпжение равновесия, а также дальнейшее отслеживание мостового преобразователя 5 будет происходить на низкой частоте.

636551

Составитель A.Ôèëèïïoâ

Техред М.Борисова Корректор П.Макаревич

Редактор Б.Павлов

Эаказ 6933/36 Тираж 1070 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

13035 Москва Ж-35 Ра шская наб. д, 4 /5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 опорной частоты, а каждый выход коммутатора двух частот подключен соответственно к третьему входу блока коррекции баланса, первому входу десятичного реверсивного счетчика и второму входу блока готовности измерения, ко второму входу десятичного реверсивного счетчика, третий вход которого сое- 5 динен с выходом дешифратора равноотдаленных состояний, при этом четвертый вход десятичного реверсивного счетчика соединен с выходом блока коррекции баланса, а пятый вход десятичного ревер- 10 сивного счетчика подключен к третьему входу блока готовности измерения и четвертому входу блока коррекции баланса, причем выход генератора опорной частоты соединен со вторым входом счетчика с автоматическим выбором пределов измерения, а третий вход дешифратора равноотдаленных состояний подключен к выходу регистра — памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Гриневич Ф.Б, и др. Новый способ поочередного уравновешивания автоматических экстремальных мостов переменного тока, Автометрия, 1966, Р 6.

2. Смолов В.Б., Кантор Е.Л. Мостовые вычислительные устройства, М,, Энергия, 1971, с.38.