Устройство для измерения мгновенных значений частоты

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобретения - повьшение разрешающей способности и расширение функциональных возможностей устройства. В устройстве измеряемая частота преобразуется формирователем 2 в последовательность прямоугольных импульсов, длительность.которых равна периоду измеряемой частоты, верхний уровень амплитуды соответствует уровню отпирания ключа, а нижний - уровню запирания. Инвертор 8 инвертирует выходной импульс формирователя 2. Т.о. ключи 3 и 4 будут поочередно открываться и пропускать в счетчики 9 и 10 импульсы источника 7 эталонной частоты в течение периода измеряемой частоты. В этих счетчиках будет записываться количество импульсов , пропорциональное длительности следующих подряд периодов .измеряемой частоты. Так как формирователь 2 и инвертор 8 вьщают отпирающий уровень в противофазе, то в момент отпирания ключа 3 откроется и ключ 12, происходит заполнение счетчика 9 и перезапись содержимого счетчика IО через ключ 12 и схему ИЛИ 13 в вычислительный блок 14. (Л Затем счетчик 10 обнуляется. По окончании периода измеряемой частоты ключи 3 и 12 закроются и откроются .ключи 4 и I 1. Происходит заполнение счетчика 10 и перезапись содержимого счетчика 9 через ключ to 1I или схему ИЛИ 13 в вычислительный блок 14 с последующим обнуле- . нием счетчика 9, По окончании за данного интервала времени в память 00 блока I4 окажутся записанными коа ды длителнности всех периодов из

СО!О3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) ! бй 4 G 01 R 23/00 а

3 СГ;,д „;.,-, .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ц . g

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 3780476/24-?1 (22) 16.08.84 (46) 30.!2.85. Бюп. № 48 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт комплектного электропривода (72) В.Е.Дубецкий и В.А.Зеленский (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 531091 кл. G 01 R 23/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 437021, кл. G 01 R 23/00, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к облас-. ти измерительной техники. Цель изобретения — повышение разрешающей способности и расширение функциональных возможностей устройства.

В устройстве измеряемая частота преобразуется формирователем 2 в последовательность прямоугольных импульсов, длительность которых равна периоду измеряемой частоты, верхний уровень амплитуды соответствует уровню отпирания ключа, а нижний — уровню запирания. Инвертор

8 инвертирует выходной импульс формирователя 2. Т.о. ключи 3 и 4 будут поочередно открываться и пропускать в счетчики 9 и 10 импульсы источника 7 эталонной частоты в течение периода измеряемой частоты. В этих счетчиках будет записываться количество импульсов, пропорциональное длительности следующих подряд периодов измеряемой частоты, Так как формирователь

2 и инвертор 8 выдают отпирающий уровень в противофазе, то в момент отпирания ключа 3 откроется и ключ 12, происходит заполнение счетчика 9 и перезапись содержимого счетчика !О через ключ 12 и схему

ИЛИ l3в вычислительный блок 14.

Затем счетчик 10 обнуляется. По окончании периода измеряемой частоты ключи 3 и 12 закроются и откроются .ключи 4 и 1!. Происходит заполнение счетчика 10 и перезапись содержимого счетчика 9 через ключ

11 или схему ИЛИ 13 в вычислительный блок 14 с последующим обнуле- . нием счетчика 9. По окончании за/ данного интервала времени в память блока 14 окажутся записанными коды длителнности всех периодов из1201786 меряемой частоты эа этот период времени. Блок 14, анализируя введенный массив кодов длительностей периодов измеряемой частоты, определяет частоту источника импульсов эталонной частоты, количество имИзобретение относится к измерительной технике.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности и расширение функциональных возможностей устройства для измерения мгновенных значений частоты.

На чертеже. представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения мгновенных значений частоты содержит источник 1 измеряемой частоты, формирователь 2 импульсов длительностью, равной периоду измеряемой частоты, ключи 3-6, источник 7 импульсов эталонной частоты, инвертор

8, счетчики 9 и 10, и-разрядные ключи 11 и 12, и-разрядную схему ИЛИ 13, вычислительный блок 14 и регистратор 15. Выход источника 1 измеряемого сигнала подключен к входу формирователя 2, выход которого подключен к первым входам первого 3 и четвертого 6 ключей, входу инвертора 8, управляющему входу второго и-разрядного ключа 12 и второму входу прерывания вычислительного блока 14. Выход инвертора 8 подключен к второму входу второго ключа 4, первому входу третьего ключа 5, управляющему входу первого и-разрядного ключа 11, первому входу прерывания вычислительного блока 14. Выход источника 7 импульсов эталонной частоты подключен к второму входу первого ключа 3 и первому входу второго ключа 4 ° Выход первого ключа 3 подключен к счетному входу первого счетчика 9, сбрасывающий вход которого соединен с выходом . третьего ключа 5. Выход второго ключа 4 подключен к счетному входу второго счетчика 10, сбрасывающий вход которого соединен с. выходом пульсов в - м периоде, минимальную частоту измеряемого сигнала, его среднюю частоту, амплитуду модуляции частоты измеряемого сигнала и количество измеренных периодов.

1 ил.

- четвертого ключа 6. Вторые входы ключей 5 и 6 соединены с синхронизирующим выходом вычислительного блока 14. Параллельные выходы перво5 го 9 и второго 1.0 счетчиков подключены к информационным входам соответственно первого 11 и второго

12 и-разрядных ключей, выходы которых соединены с входами и-разрядной

10 схемы ИЛИ 13. Выход и-разрядной схемы ИЛИ 13 подключен к информационному входу вычислительного блока 14, информационный выход которого соединен с входом регистратора 15.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемая частота преобразуется формирователем 2 в последовательность прямоугольных импульсов, дли20 тельность которых равна периоду измеряемой частоты. Верхний уровень амплитуды соответствует уровню отпирания ключа, а нижний — уровню запи-, 25 рания. Инвертор 8 переворачивает выходной импульс формирователя 2. Таким образом ключи 3 и 4 поочередно открываются и пропускают в счетчики

9 и 10 импульсы источника 7 импульсов эталонной частоты в течение пеЗО риода измеряемой частоты. Таким образом, в счетчиках 9 и 10 записывается количество импульсов, пропорциональное длительности подряд идущих периодов измеряемой частоты.

35 Так как формирователь 2 и инвертор

8 выдают отпирающий уровень в противофазе, то в момент отпирания ключа 3 открывается ключ 12, происходит заполнение счетчика 9 и пере40 пись содержимого счетчика 10 через ключ 12 и схему ИЛИ 13 в:вычислительный блок 8, затем счетчик 10 обнуляется. По окончании периода измеряемой частоты ключи 3 и 12

1201786 wig 1-. 1 ах Т;, 4 срв1 н = ьх -бали,, Ь - д1 с ре т

А = 6пьд срея1

1 =g ° к

r47 Подписное

ВНИИПИ Заказ 8001/47 Тираж

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4 закрываются, а ключи 4 и 11 откры ваются. Происходит заполнение счетчика 10 и перепись содержимого счетчика 9 через ключ 11 и схему ИЛИ 13 в вычислительный блок 14 с последующим обнулением счетчика 9. По окончании заданного интервала времени в памяти вычислительного блока

14 окажутся записанными коды дли тельности всех периодов измеряемой частоты за этот интервал времени.

Вычислительный блок 14, анализируя введенный массив кодов длительностей периодов измеряемой частоты, определяет где Т . — длительность i-ro периода

I измеряемого сигнала

Х = — — ° и Э

f>>- частота источника импульсов эталонной частоты; — количество импульсов в

i-м периоде;

,„;„ - минимальная частоты измеряемого сигнала: tnaltc максимальная частота измеряемого сигнала;

1дрр — средняя частота измеряемого сигнала;

4 — амплитуда модуляции частоты измеряемого сигнала; п — количество измеренных периодов.

Формула изобретения

Устройство для измерения мгновенных значений частоты, содержащее источник измеряемой частоты, формирователь импульсов, подсоединенный своим входом к выходу источника измеряемой частоты, источник импульсов эталонной частоты, первый ключ, подсоединенный своим первым входом к выходу формирователя импульсов, а вторым входом — к выходу источника импульсов эталонной частоты, второй ключ, подсоединенный своим первым входом к выходу источника импульсов эталонной час10 тоты, и -разрядную схему ИЛИ, первый счетчик импульсов и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены третий и четвертый ключи, первый и второй и -разрядные ключи, второй счетчик импуль, сов, вычислительный блок и инвер20 тор, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов,, первым входом четвертого ключа, управляющим .входом второго И -разрядного ключа и первым входом вычислительного блока, выход инвертора соединен с первым входом второго ключа, первым входом третьего ключа, управляющим входом первого h -разрядного ключа и вторым входом вычислительного блока, выходы первого и второго ключей соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков импульсов, параллельные выходы первого счетчика импульсов че35 реэ первый и -разрядный ключ подсоединены к первым входам 4 --разрядной схемы ИЛИ, а параллельные выходы второго счетчика импульсов через второй Н -разрядный ключ

40 подсоединены к вторым входам — разрядной схемы ИЛИ, выходы которой соединены с информационными входами вычислительйого блока,при45 чем синхронизирующий выход вычис.лительноко блока соединен с вторыми входами третьего и четвертого ключей, а информационный выход- с входом регистратора, третий и четвертый ключи своими выходами соединены соответственно со сбрасывающими входами первого и второго

1 счетчиков импульсов.