Устройство для измерения скорости изменения частоты

Устройство для измерения скорости изменения частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцквлнсткческик республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

< 859941 (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) За алена 13.01,78 (21) 2567841(18.21 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (5! )М. Кл.

G 0I R 23/00

3Ъеударстееииый комитет

СССР по делам изобретений и вткрь1тий

Опубликовано 30.08.81 Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.81 (53) УДК 621.317..7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Кочугуров и P. Е. Тайманов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления, радиолокации, ра дионавигации и измерительно-вычислительных систем для выполнения операции дифферетщирования по частоте.

Известны устройства для измерения скорости изменения частоты, содержащие формирователи, генераторы, блоки управления и блоки измерения (1j..

Недостаток известных устройств — низкая точность измерения н невысокая надежность.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является устройство, содержащее форМирователь импульсов и частотомер-периодомер, а также систему параллельно соединенных счетно. логических разрядов (2) .

Недостаток известного устройства — низкая надежность.

Цель изобретения — расширение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения скорости изменения частоты, содержащее формирователь импульсов н частотомер-периодомер, введены последова, тельно соединенные генератор парных импуль- сов, счетчик прямого счета, цепь переписи кода и счетчик обратного счета, выход которого подключен к входу частотомера-пернодомера, а вход счетчика обратного счета соединен с выходом формирователя импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения скорости изменения частоf0 ты; на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие принцип его работы.

Устройство содержит формирователь 1 импульсов, выход которого соединен с входом счетчика 2 обратного счета емкостью ml, и чет5 рез нега — с частотомером-пернодомером 3, генератор 4 парных импульсов соединен с входом счетчика S прямого счета, выходы триггера которого через цепь б переписи кода соединены со входами установки состояния счетчика 2 обратного счета.

Необходимо пояснить, что в некоторых случаях пракппси не все каскады счетчика 2 об;ратного счета должны быть связаны с цепью 5 .

859941

Отсюда г, = -/

Vl1 К

40

50

55 переписи кода, часть из них может выполнять функцию делителя с коэффициентом делениям.

Генератор 4. парных импульсов может быть вы.полнен, например, в виде двух связанных по входу и выходу линейных цепей, в одну из которых включена линия задержки.

Устройство работает следующим образом.

Па вход устроиства поступает сигнал меняющейся частоты, С выхода формирователя 1 импульсов последовательность импульсов (фиг. 2а), 10 сфорьвЧэованэвих и момент прохождения сигнала чсрсэ ноль в сторону возрастания, поступает иа вход счетчика 2 обратного счета.

Предварительно в счетчики 2 и 5 записывают число 1 (фцг. 26 и C), где приведены временныс диаграммы состояний, т,е, записанных чисел, соответственно в счетчиках 2 и 5).

1 ассмогрим случай, когда необходимо начинать выдсляп импульсы, начиная с первого, т.с. когда m = ).

В этом слу ае восле прохождения первого импульса иа выходе счетчика 2 появляется импульс, который проходит на вход частотомерапериодомсра 3 и ва вход генератора 4 парных импульсов, на выходе которого появляется пачка из двух импульсов. Опа поступает на вход счетчика S, так по в нем будет записано теперь число 3, которое переписывается через цепь 6 в счетчик 2 (фиг. 2в и г на выходе счстчика 2 и генератора 4 парных импульзо сов).

Таким образом, второй импульс на входе частотомера-периодомера 3 появится на 4-ый импульс входной последовательности (1 + 3 = 4).

Он снова запустит генератор 4 парных импульсов, добавив в счетчик 5 еще 2 импульса, так что в нем будет эанисано число 5, которое опять переписывается в счетчик 2 через цепь 6 переписи кода.

Следовательно, после прохождения еще 5-ти импульсов, т.е. на 9-ый импульс входной последовательности (4 + 5 = 9), на входе частотомера-периодомера 3 появится третий импульс.

Четвертый импульс на входе часхотомеранериодомера 3 появится на 9 + 5 + 2 = 16-й иьа ульc входной последовательности, пятый— на 16 + 7 + 2 = 25-й, шестой — на .25 + 9 +

+ 2 = 36-ой и т.д.

Приш.,ии. работы основан на том, что квадраты соседних чисел отличаются на нечетное число t — (! — 1) = 21 — .1. Эхо позволяет получать следующий квадрат простым добавлением числа 2 к разнице между квадрахами предыдущих чисел.

Очевидно, что для получения последовательности чисел вида пэ! достаточно. установить коэффициент деления первых разрядов счетчика 2 равным m.

По измеренной частоте или дэхительности периода выходной последовательности можно on-э ределить скорость изменения частоты входного сигнала.

Действительно, пусть частота сигнала определяется как f = kt.

Моменты прохождения сигнала через нулевой уровень (в одном направлении) определя,ются из условия набега фазы за время на величину, кратную 2я

Я = 2((, =2 Е 1 Ь щ"- 2)Гк Ь „э

Здесь m — порядковый номер момента прохождения сигнала через нулевой уровень, считая с. момента возникновения сигнала.

Очевидно, что для получения равноотстоящих импульсов достаточно выделять импульсы, порядковые номера которых соответствуют квадратам целых чисел, умноженным на номер первого выделенного импульса. В этом случае период колебаний т = v„-t.è и-1=

= / "„ (.Г=Х6 -Ф)=Чйнк, где n — номер выделяемого импульса.

Отсюда скорость изменения частоты определяется как

K=rnl = F, где Т, F — соответственно период и частота выделенной последовательности.

При непостоянной скорости изменения частоты исходного сигнала частота выделенной последовательности также не будет постоянной.

Если частота сигнала описывается выражением f = kt + хо т.е. имеет начальную составляющую, то для выделения момента возникновения сигнала можно использовать смеситель со вспомогательным гетеродином с частотой f .. В этом случае момент возникновения сигнала будет момент равенства частот гетеродина и входного сигнала.

Таким образом, предлагаемое устройство при сохранении высокой точности измерения скорости изменения частоты значительно проще известного.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости изменения частоты, содержащее формирователь импульсов и часхотомер-периодомер, о т л и ч аю щ е е c ..я тем, что„с целью повышения надежности устройства, в него введены после859941

Составитель Л. Воронина

Редактор М.. Лысогорова Техред А. Ач Корректор Л. Иван

Заказ 7540/68 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 довательное соединение генератор парных импульсов, счетчик прямого счета, цепь переписи. кода и счетчик обратного счета, выход которого полключен к входу частотомера-.периодомера, а вход счетчика обратного счета соединен с выходом формирователя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 211660, кл. G 01 R 23/12, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР и 607162, кл. G 01 R 23/08, 1975 (прототип).