Цифровой частотомер

Цифровой частотомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«»661 380

Союз Советскнз

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено160775 (21) 2156426/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Кл.

01 Я 23/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621. 317. .7{088.8) Опубликовано0 50 579. Бюллетень № 1 7

Дата опубликования описания 070579 А, С. Витер, Т. Г. Галамай и В, Б. Дудыкевич

Львовский политехнический институт

{54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР, Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Известно устройство, содержащее генератор образцовой частоты, входной формирователь, счетчики, дешифратор, блок цифровой регистрации и ключи (1), Однако известное устройство отличается сложностью конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является цифровой частотомер, производящий измерение частоты за один период входного сигнала. Он содержит формирователь, счетчик, две группы схем элементов совпадения, последовательно соединенные генератор эталонной частоты, ключ, второй счетчик и последовательно соединенные элемент задержки и элемент ИЛИ, причем часть разрядов. счетчика подключена к потенциальным входам первой группы элементов совпадения, другая часть разрядов соединена с импульсными входами второй группы элементов совпадения, каждый из разрядов второго счетчика под-ключен к импульсным входам первой группы элементов совпадения соответственно и к потенциальным входам второй группы элементов совпадения соответственно {2).

Это устройство из-за наличия сумматора достаточно сложно.

Цель изобретения .- упрощение устройства.

Цель достигается тем, что в цифровом частотомере, содержащем формирователь, первый счетчик, две группы элементов совпадения, последовательно соединенные генератор эталонной частоты, ключ, второй счетчик и последовательно соединенные элемент задержки и элемент ИЛИ, причем часть разрядов первого счетчика подключена к потенциальным входам первой группы элементов совпадения, другая часть разрядов первого счетчика соединена с импульсными входами второй группы элементов совпадения, а каждый иэ разрядов второго счетчика подключен к импульсным входам первой группы элементов совпадения и к потенциальным входам второй группы элементов совпадения, выход первой группы элементов совпадения соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого счетчика, а третий вход элемента ИЛИ соединен с выходом формирователя, второй выход кобб1380 торого подключен к второму входу ключа, а вход формирователя- соединен с выходом второго счетчика, при этом выход второй группы элементов совпадения подключен к входу элемента за- . держки.

На чертеже представлена функцио.нальная схема предлагаемого цифрового частотомера.

Цифровой частотомер состоит из формирователя 1, генератора 2 эталонной частоты, ключа 3, счетчиков 4 и

5, двух групп элементов б и 7 совпадения, элемента 8 задержки и элемента ИЛЙ 9. При этом генератор 2 эталонной частоты, ключ 3 и счетчик 4„ а также элемент 8 задержки и элемент (5.

ИЛИ 9 соединены последовательно, выход первой группы элементов б совпадения соединен с входом элемента ИЛИ

9, другие входы которого соединены соответственно с выходами, формирова- Qp теля 1 и элемента 8 задержки, вход которого соединен с выходом группы элементов 7 совпадения, часть разря -"дов счетчика подключена к потенциаль-, ным входам первой группы элементов б совпадения, другая часть разрядов сое динена с импульсными входами второй группы элементов 7 совпадения, каждый из разрядов второго счетчика 5 подключен к импульсным входам группы элементов б совпадения соответствен-но и к потенциальным входам группы элементов 7 совпадения соответственно.

Цифровой частотомер работает следующим образом. 35

В исходном состоянии ключ 3 зак рыт, счетчик 4 находится в.. единичнем состоянии, счетчик 5 - в нулевом..

Формирователь 1 открывает ключ 3 на. 40 .время, равное периоду Тк измеряемой,частоты. В течение этого времени импульсы- Генератора 2 с частотой следования f поступают íà вход счетчика 4,, о

При поступлении на вход счетчика 4(N /Ê)45 импульсов (M - коэффициент пересчета счетчиков) сигйал с его выхода поступает на формирователь 1 и импульсы с восхода последнего проходят через эле-, мент ИЛИ 9 на вход счетчика 5, выполненного вычитающим, и устанавливают ецио разряды в единйчное состояние.

Затем импульсы с выхоДа группы элемен тов б совпадения поступают на вход элемента 9, а далее на вход счетчика .55

5. Элементы совпадения групп б и 7 выполнены двухвходовыми. Входы каждой из элементов группы б подключены к прямому вйходу одного из триггеров счетчика 4 и к инверсному выходу одного из. триггеров счетчика 5, причем бО

" если один из ее входов подключей к триггеру старшего разряда счетчика 5, то второй вход подключен к триггеру младшего разряда счетчика 4 и наоборот. Импульс появляется на выходе того и 3 элементов совп аде ни я, который подключен к находящемуся в единичном состоянии триггеру счетчика 5 и переходящему из нулевого в единичное состояние триггеру счетчика 4. Выходы схем совпадения группы б объединены.

Мгновенное значение частоты 1 следования импульсов на выходе группы б определяется частотой 1,> импульсов, поступающих с выхода генератора эталонной частоты 2 через ключ 3 на вход счетчика 4 и числом Ng(t), содержащимся в счетчике 5, и равно

k,й,ф в (<)

М,„, Импульсы, поступающие на вход счетчика 5, вызывают появление импуль сов на выходе группы элементов 7 совпадения, Входы каждой из элементов совпадения группы 7 подключенй> к прямым выходам одного из триггеров счетчика 5 и одного из триггеров счетчика 4, причем, если один из ее входов подключен к триггеру младшего разря да счетчика 4, то второй вход подключен к триггеру старшего разряда счет-. чика 5 и наоборот. Выходы группы элементов 7 совпадения объединены. Импульсы появляются на выходе той из элементов совпадения, которая подклю- . чена к нахоцящемуся в нулевом состоянии триггеру счетчика 4 (т.е. управление элементами совпадения группы 7. осуществляется дополнительным кодом числа, поступавшего в счетчик 4 и переходящему из нулевого в единичное состояние триггеру счетчика 5).;.

Мгновенное значенйе частоты 17 следования.иМпульсов на вЫХбде группы 7

Ьпределяется частотой1 импульсов, поступающих с выхода элемента 9 на вход счетчика 5, и дополнительным> кодом числа N (t), поступившего в счетчик 4, и равно

9 )(» (т Ф3 (2) ш

Частота импульсов 9, поступающих на вход счетчика 5 с вйхода элемента

9,, определяется выражением (з)

С учетом выражений (1) и (2) или

Всего на счетчик 4 с учетом И (к импульсов поступило к моменту времени t > t< количество импульсов и () 1 t. (И

661380

Формула и з обре т е ни я

К (Цк К -I

2 )1 (Ц

d<<(1.) й

11 pl

У„ц,ф/ =-Е„( (10)

25 (и1

Окончательное выражение для примет вид

t, Nf(tl )ff(t)

)т)

f,t t

Число в счетчике 5, выполненно вычитающим, уменьшается с момента вре:мени t< от величины Nù в соответствии с выражением

Продифференцировав уравнение и разделив переменные, получим

Проинтегрируем и подставим преде-" ,лы изменения переменных

20 откуда

N g(t)

Nm д н

При Т)(и tg — — Ny(t) равно (с 5о о „2

1)((() %

Кбо х ((2) 35

Таким образом, число, содержащееся в счетчике 5 после окончания пери6

Ода Т» пропорционально измеряемой частоте 1„ .

Цифровой частотомер, содержащий формирователь, первый счетчик, две группы элементов совпадения, последовательно соедиюенные генератор эталонной частоты, ключ, второй счетчик и последовательно соединенные элемент задержки и элемент ИЛИ, причем часть разрядов, первого счетчика подключена " к потенциальным входам первой группы элементов совпадения, другая часть разрядов первого счетчика соединена с импульсными входами второй группы элементов совпадения, а каждый из разрядов второго счетчика подключен к импульсным входам первой труппы элементов совпадения и к потенциальным входам второй группы элементов совгадения, отличающийся тем, что, с целью упрощения, выход первой группы элементов совпадения соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого счетчика, а третий вход элемента ИЛИ соединен с выходом формирователя, второй выход которого подключен к второму входу ключа„ а вход формирсувателя соединен с выходом второго счетчика, при этом выход второй группы элементов совпадения подключен к входу элемента задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 370537, G 01 Ч 23/10, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

;Р 347675,-Q 01 К 23/10, 1970, Составитель В. Степанов

PeepaKTo . л. устинова тек ел 3l.ац ерова корректор В.синицкая

Заказ 2437/42 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035 Москва E-35 Ра псаа наб. . 4 5

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4