Измеритель отклонения частоты

Измеритель отклонения частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 250380 (21) 2896631/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 231181 Бюллетень Н9 43

Дата опубликования описания 23. 11. 81

Союз Советскид

Социалистических

Республик (н188377О

С51)м, КД.З

G R 23/00

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (53) УДЫ 621. 317. 7 (088. 8) М.Я.Минц, В.Н.Чинков, В.Г.Войтенков, С.A.Êðàâ÷åíêî, Г.К.Кальянов и И.Ю.Курганцев, (72) Авторы изобретения (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТКЛОНЕНИЯ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и регулирования частоты.

Известен измеритель относительных, абсолютных и приведенных погрешностей частоты, содержащий формирователь, ключ, управляемый и масштабный делители частоты, генератор образцовой частоты, реверсивный счетчик, схему управления и индикации (1).

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие по скольку конечный результат полу- 15 чается эа несколько периодов исследуемого сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой девиометр, содержащий после- 20 довательно соединенные формирователь импульсов и ключ, генератор образцовой частоты, блок управления, регистры и цифровой логометр (2).

Недостатком известного устройства 25 является низкое быстродействие, так как измерение осуществляется за несколько периодов исследуемого сигнала и сложность аппаратурной реализации. 30

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Эта цель достигается тем, что в измеритель отклонения частоты, содержащий последовательно соединенные блок нормирования амплитуды, формирователь импульсов и ключ, последовательно соединенные источник постоянного напряжения и блок сравнения, второй вход которого подключен к входу формирователя импульсов, а выход к второму входу ключа, третий вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, а также цифровой логометр, введен реверсивный счетчик, первый вход которого подключен к входу цифрового логометра и выходу ключа, при этом второй выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом цифрового логометра.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 формирования амплитуды, блок 2 сравнения, источник 3 постоянного напряжения, формирователь 4 импульсов, генератор 5 образцовой частоты, ключ

6, реверсивный счетчик 7, цифровой логометр 8.

883770

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает на вход блока 1 формирования амплитуды, на выходе которого амплитуда.исследуемого сигнала поддерживается равной амплитуде сигнала эталонной частоты.

Задача поддержания постоянной амплитуды исследуемого сигнала значительно упрощается, если предлагае 0 мое устройство использовать в системах контроля частоты или в системах автоматического управления с частотным выходом, ибо в этом случае амплитуда контролируемого сигнала заранее известна. С выхода бло ка 1 формирования амплитуды исследуемый сигнал поступает на входы блока 2 сравнения и формирователя 4.

Б момент перехода исследуемого сигнала через нуль на выходе формирова- 20 теля 4 образуется импульс, который открывает ключ б. Импульсы с генератора 5 образцовой частоты через открытый ключ б поступает на первый вход реверсивного счетчика 7 и 25 второй вход цифрового логометра 8.

В момент времени, когда мгновенное значение исследуемого сигнала станет равным пороговому уровню, задаваемым источником 3 постоянного напряжения на выходе блока 2 сравнения формируется импульс, который закрывает ключ б, прекращая тем самым поступление импульсов на первый вход счетчика 7 и второй вход логометра 8 °

Принцип измерения отклонения частоты предлагаемым устройством заключается в следующем.

В момент времени t равенства мгновенного значения сигнала эталонной частоты напряжению U,,задаваемого 40 источником постоянного напряжения и для момента t равенства мгновенного значения исследуемого сигнала напряже нию Up справедливо соотношение

U = U „ zn uup t. 45

Па= U sin (e<- а ы) с, (1) где U — напряжение источника постоянного напряжения;

U — амплитуда сигнала эталонной частоты; S0

U амплитуда исследуемого сигнала, причем всегда U a7U 0

1 эталонная частота;

au) — прирашрние частоты. 55

Преобразовав временные интервалы г и t в число-импульсный код, ра" венство (1) можно записать в виде

8o . "о

Ш0

О- N 1)„, 60 ш -Ьщ=,„ О G5 6 „)

М(1 0 1 где N — некоторое постоянное число, определяющее дискретность измерения;

N — число импульсов, пропорциональное времени t<

N - число импульсов, пройорциональное времени

Положив Ц,„„= U = U определим из соотношения (2) отклонение частоты ш поступление импульсов на первый вход реверсивного счетчика 7 и второго входа цифрового логометра

8. За это время с выхода ключа б на первый вход реверсивного счетчика 7 и второй вход цифрового логометра 8 поступит число импульсов N, равное

1 0 g.

Число импульсов N равное N =

= fp 1., величина для сигнала эталонйой частоты, известная заранее, заносится в реверсивный счетчик при подготовке устройства к работе. С выхода реверсивного счетчика 7 разность N - N поступает на первый вход цифрового логометра, выходной сигнал которого соответствует искомому значению относительного отклонения частоты &u

Таким образом, предлагаемое устройство действительно позволяет определить относительное отклонение частоты в широком диапазоне изменения частоты за молое время.

Формула изобретения

Б

Измеритель отклонения частоты, содержащий последовательно соединенные блок формирования амплитуды, формирователь импульсов и ключ, последовательно соединенные источник постоянного напряжения и блок сравнения, второй вход которого подключен к входу формирователя импульсов, а выход - к второму входу ключа,третий вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, а также цифровой логометр, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен реверсивный счетчик, первый вход которого подключен к входу цифрового логометра и выходу ключа, при этом второй выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом цифрового логометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 587980, кл. G 01 R 23/06, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2719672/21(017129) (прототип).

Составитель Л.Воронина

Редактор Г.Волкова Техред И.Асталош Корректор М. Коста

Заказ 10217/67 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП ПатЕнт, г. Ужгород, ул. Проектная, 4