Устройство для измерения частоты.

Устройство для измерения частоты.

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Ссиоз Севетскик

Социалистических

Республик нн855520

Я (б1) Дополнительное к ввт. саид-ву— (22) Заявлено 300179 (21) 2719672/18-21 с присоединением заявки Но (51)М. Кл з

G 01 R 23/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150881,Бюллетень Йо 30

Дата опубликования описания 18й 881 (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

N.ß.Ìèíö, В.Н. Чинков, В.Г. Войтенков, С.А. -Щтавченкв-, Г.К. Кальянов и О.Г. Гриб !

1 ".. ( (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к измерительной технике, Известно устройство для измерения частоты синусоидального напряжения, содержащее пороговое устройство, ключ, 5 дифференцирующую и интегрирующую цепи, аналого-цифровой преобразователь и индикатор 11 .

Недостатками его являются ограниченный частотный диапазон и малое быстродействие из-за наличия дифференцирующей и интегрирующей цепей.

Известно также устройство для решения тригонометрических уровнений х 15 вида Р = arxs п —, содержащее генеY ратор гармонического напряжения, блок сравнения, вход которого подключается к первому источнику сигнала, а выход соединен с входом блока регистра- 20 ции, модулятор, первый вход которого подключается ко второму источнику сигнала, второй вход подключен к генератору гармонического напряжения, а выход соединен со вторым входом блока 2 сравнения, и формирователь, вход которого подключен к генератору гармонического напряжения, а выход соединен со вторым входом блока регистрации 523.,30

Это устройство может, в частности, решать задачу оперативного измерения частоты, если в нем на входы модулятора и формирователя подавать сигнал измеряемой частоты. Однако решение указанной задачи возможно в узком диапазоне частот.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения частоты.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения частоты, содержащее последовательно соединенные блок сравнения и ключ, источник постоянного напряжения, подключенный к первому входу блока сравнения, формирователь, вход которого соединен с входом устройства, генератор образцовой частоты и вычислитель, введены последовательно соединенные и подключенные ко входу устройства. амплитудный детектор и аналого-цифровой преобразователь, задатчик временных интервалов,.причем первый вход задатчика временных интервалов соединен со вторым входом ключа и выходом формирователя, а второй его вход — с третьим входом ключа и выходом генератора образцовой частоты, выходы аналого-цифрового преобразователя, ключа и задатчика временных интер855520

45 валов соединены соответственно с перr.ûì, вторым и третьим входами вычислителя, второй вход блока сравнения соединен со входом устройства.

Принцип измерения частоты данным устройством заключается в следующем.

В момент времени t< равенства мгновенного значения исследуемого сигнала напряжению, задаваемому источником постоянного напряжения, справедливо соотношение

Vo = V si nest„, (1) где Vn — напряжение источника постоянного напряжения;

V, — амплитуда входного сигнала, со — измеряемая угловая частота.

Из равенства (1) следует (lLj = — а Г C s i n

Vî (2) с„

Преобразовав временной интервал в числоимпульсный код, равенство (2) можно записать в виде

Uu= arcs inâ

Ng . Vo (3)

N1 где Nо — некоторое постоянное число, определяющее дискретность измерения;

И вЂ” число импульсов, пропорциональное времени

Соотношение (3) положено в основу работы данного устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит амплитудный детектор 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)2, блок 3 сравнения, формирователь 4, источник 5 постоянного напряжения, ключ б, генератор 7 образцовой частоты, задатчик 8 временных интервалов, вычислитель 9, содержащий блоки 10 и. 11 деления, блок

12 вычисления функции àrcsin блок

13 умножения.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал одновременно поступает на входы амплитудного детектора 1, блока 3 сравнения и формирователя 4. В момент перехода исследуемого сигнала через нуль на выходе формирователя 4 образуется импульс, который открывает ключ б и включает в работу задатчик 8 временных интервалов. Импульсы с генератора 7 обраэцовой частоты через открытый ключ б поступает на первый вход блока 10 деления, на второй вход которого поступают импульсы с выхода задатчика 8временных интервалов.

ВФмомент времени t., когда мгновенное значение входного сигнала равно пороговому уровню, задаваемому ис" точником 5 постоянного напряжения, на выходе блока 3 сравнения формируется импульс, который закрывает ключ б, прекращая тем самым поступление импульсов на первый вход блока 10 деления. К этому времени с выхода ключа б на первый вход блока 10 деления

40 поступает число импульсов N Через определенное время t, формируемое задатчиком 8 временных интервалов, прекращается поступление импульсов на второй вход блока 10 деления. Это

Число импульсов, равное N = fotо, выбирается, исходя из дискретности измерения частоты. В результате на выходе блока 10 деления образуется первый сомножитель соотношения (3), который поступает на первый вход блока 13 умножения.

Второй сомножитель соотношения (3) формируется следующим образом. С выхода амплитудного детектора 1 сигнал, пропорциональный амплитуде V входного сигнала, поступает на аналого-цифровой преобразователь(АЦП)2.

Выходной сигнал АЦП 2 поступает на первый вход блока 11 деления, входящего в состав вычислителя 9. На второй вход блока 11 деления заносится число импульсов Nv, соответствующее пороговому уровню Vg, и определяющее дискретность измерения V>

Vî

Результат деления с, выхода блока

Vm

11 деления подается на вход блока 12 вычисления функции аrcs п. Таким образом, на выходе блока 12 образуется результат а r c s i n, представляющий

° чО

П1 второй сомножитель выражения (3).

Этот результат поступает на второй вход блока умножения 13, выходной сигнал которого соответствует искомому значению измеряемой частоты.

Предлагаемое устройство позволяет определять частоту исследуемого сигнала в широком диапазоне изменения частоты, при этом результат измерения не зависит от изменения амплитуды исследуемого сигнала.

Формула изобретения

Устройство для измерения частоты, содержащее последовательно соединен-. ные блок сравнения и ключ, источник постоянного напряжения, подключенный к первому входу блока сравнения, формирователь, вход которого соединен с входом устройства, генератор образцовой частоты и вычислитель.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения частоты, в него введены последовательно соединенные и подключенные ко входу устройства амплитудный детектор и аналого-цифровой преобразователь, эадатчик временных интервалов, причем первый вход эадатчика временных интервалов соединен со вторым входом ключа и выходом формирователя, а второй вход задатчика временных интервалов соединен с третьим входом ключа и выходом генератора образцовой частоты, выходы

855520

Составитель Н. Новоселов

Редактор К. Волощук Техред М.Голинка Корректор С. Корниенко

Заказ 6898/62

Тирам 732 Подписное

ЦИНИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óêãîðîä, ул.Проектная, 4 аналого-цифрового преобразователя ключа и задатчика временных интерва-, лов соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами. вычислителя, второй вход блока сравнения соединен со входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 524138, кл. G 01 R 23/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 506027, кл. G 06 F 7/22 1973.