Способ цифрового измерения частоты следования периодических импульсов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить диапазон измерения при сохранении точности измерения частоты. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 эталонной частоты , г лементы И 2, 6 и 13, триггеры 4, 5, 9 и 12, формирователи 7 и 10, элемент И-ИЛИ 8, регистр 11, счетчик - 14 импульсов измеряемой частоты. Число разрядов последнего на единицу больше номера старшего контролируемого разряда счетчика 3 импульсов эталонной частоты. В процессе работы устройства временной интервал измерений при накоплении числа периодов импульсов измеряемой частоты больше заданного числа периодов импульсов эталонной частоты формируют равным сумме двух временных интервалов. А именно: интервала времени накопл ения заданного числа импульсов измеряемой частоты и интервала времени от момента накопления заданного числа им-, пульсов измеряемой частоты до начала ближайшего периода эталонной частоты . 2 с.п. ф-лы, 2 ил. (Л

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1383216

А1 (51) 4 С 01 R 23/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4.

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Вйд„„-;,;--,„. ф» Ра"1,, Ц

1 (21) 4061040/24-21 (22) 22.04.86 (46) 23.03.88. Бюл. N- 11 (72) Н.П.Иванищев (53) 621.317.7 (088.8) (56) Ермолов Р.С.Цифровые частотомеры. — М.: Энергия, 1975, Авторское свидетельство СССР

Р 746316, кл. С 01 R 23/02, 1976. (54) СПОСОБ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить диапазон измерения при сохранении точности измерения частоты.

Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 эталонной частоты, элементы И 2, 6 и 13, триггеры

4, 5, 9 и 12, формирователи 7 и 1О, элемент И-ИЛИ 8, регистр 11, счетчик ..

14 импульсов измеряемой частоты. Число разрядов последнего на единицу больше номера старшего контролируемого разряда счетчика Э импульсов эталонной частоты. В процессе работы устройства временной интервал измерений при накоплении числа периодов импульсов измеряемой частоты больше заданного числа периодов импульсов эталонной частоты формируют равным сумме двух временных интервалов. А именно: интервала времени накопления заданного числа импульсов измеряемой частоты и интервала времени от моtO мента накопления заданного числа им-,, пульсов измеряемой частоты до начала ближайшего периода эталонной частоты. 2 с.п. A-лы, 2 ил °

1383216

Изобретение относится к измерительной технике.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения при сохранении точ5 ности измерения частоты.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для цифрового измерения частоты следования периодических импульсов; на фиг.2 — 10 временные диаграммы, поясняющие процесс измерения частоты.

Устройство для цифрового .измерения частоты следования периодических импульсов содержит генератор 1 эта- 15 лонной частоты, первый элемент И 2, счетчик 3 импульсов эталонной частоты.„ первый 4 и второй 5 триггеры, второй элемент И 6, первый формирователь 7, элемент И-ИЛИ 8, третий 20 триггер 9, второй формирователь 10, регистр 11, четвертый триггер 12, третий элемент И 13, счетчик 14 импульсов измеряемой частоты.

Входом устройства являются соеди- 25 ненные между собой вторые входы второго 6 и третьего 13 элементов., причем выход генератора 1 эталонной частоты соединен с первым. входом первого элемента И 2, второй вход которого 30 соединен с первым входом третьего элемента И 13, инверсным выходом третьего триггера и входом второго формирователя 10, а выход — с третьим входом элемента И-ИЛИ 8 и входом счетчика 3 импульсов эталонной частоты, i-й выход которого соединен с первым входом первого триггера 4, а (i+k)-e выходы — с первой группой входов регистра 11, вход записи ко- 40 торого соединен с вторым входом второго триггера 5 и выходом второго формирователя 10, а вторая группа входов — с (+1)-ми выходами счетчика

14 импульсов измеряемой частоты, 45 (+1)-й выход которого соединен с вторым входом четвертого триггера 12, а вход — с выходом третьего элемента И 13 и вторым входом элемента

И-ИЛИ 8, выход которого соединен с ,первым входом третьего триггера 9,. второй вход которого соединен с выходом первого формирователя 7, вторый входом первого триггера 4 и первыми входами второго 5 и четвертого 12 триггеров, выход второго триггера 5 соединен с первым входом второго элемента И 6, выход которого соединен с

: входом первого формирователя 7, при- . чем выходы первого 4 и четвертого 12 триггеров, соединены соответственно с первым и четвертым входами элемента И-ИЛИ 8.

Способ осуществляют следующим об- разом.

В интервале частот К„cf.„4Ã s формируют временной интервал измерений равным сумме интервала времени накопления счетчиком импульсов эталонной частоты заданного количества периодов эталонной частоты от начала периода измерений и интервала времени, отсчитанного от момента накоПления заданного числа периодов эталонной частоты до начала ближайшего периода измеряемой частоты, и одновре менно накапливают число периодов эта- лонной и измеряемой частот.

Б интервале частот й„ f, формируют временной интервал измерений равным сумме интервала времени накопления счетчиком импульсов измеряемой часто-. .ты числа периодов до старшего разряда (большего на единицу старшего контролируемого разряда счетчика импульсов эталонной частоты) и интерI вала времени, отсчитанного от момента заполнения старшего разряда счетчика импульсов измеряемой частоты до начала ближайшего периода эталонной частоты, и одновременно накапливают число периодов измеряемой и эталонной частот.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

Ф

В исходном состоянии счетчики 3 и 14 обнулены, второй 5 и третий 9 триггеры в состоянии "1",-первый 4 и четвертый 12 триггеры в состоянии

"0". Первый импульс измеряемой час-, «тоты f„ поступает на вход второго элемента И 6, с выхода которого через первый формирователь 7 производит установку в "0" третьего 9 и второго 5 триггеров, а также перв6го 4 и четвертого 12 триггеров. Единичный . потенциал инверсного выхода третьего триггера 9 открывает ключи, построенные на первом и третьем элементах>

И, разрешающие прохождение на вход счетчиков 3 и 14 импульсов эталонной и измеряемой частот. При заполнении импульсами эталонной частоты до заданного i-ro разряда единичный-потенциал i-ro разряда счетчика 3 импульсов эталонной частоты устанавливает

1383216 в состояние "1" первый триггер 4, выход которого выдает разрешающий по11 11 тенциал на установку в состояние 1 при поступлении очередного импульса измеряемой частоты на вход первого элемента И, элемента И-ИЛИ 8, трет ье го триггера 9 и вход счетчика 1 4 импульсов измеряемой частоты . При этом с инверсного выхода третьего триггера 9 на входы первого 2 и третье го 1 3 элементов И поступает нулевой потенциал, запрещающий прохождение частотных сигналов эталонной и измеряемой частот на вход счетчиков 3 и 1 4, а второй формирователь 1 0 вырабатывает импульс записи информации, накопленной счетчиками 3 и 1 4 в регистр 1 1 и производит установку в состояние " 1 " второго триггера 5 для начала нового цикла измерений .

При формировании в цикле измерения единичного потенциала на (i+ 1 3 -м выходе счетчика 1 4 импульсов измеряемой частоты до установки в состояние " 1 " i-ro разряда счетчика им-, пульсов эталонной частоты происходит установка в состояние " 1 " четвертого триггера 1 2 и конъюкцией единичного потенциала, поступающего с выхода четвертого триггера 12 на второй элемент элемента И-ИЛИ 8 и очередного импульса эталонной частоты с входа счетчика

3 импульсов эталонной частоты, происходит установка в состояние "1" третьего триггера 9, который сигналом

"0" с инверсного выхода запрещает прохождение на входы счетчиков 3 и

14 через первый 2 и третий 13 элементы И импульсов эталонной и изме- 40 ряемой частот. Цикл измерения завершается и происходит запись информации счетчиков 3 и 14 в регистр 11 сигналом с выхода второго формирователя 10 и установка тем же сигналом второго триггера 5 в состояние "1" для начала нового цикла измерения.

Формула изобретения.

1. Способ измерения частоты следования периодических импульсов, основанный на накоплении числа периодов измеряемой и эталонной частот в интервале времени, равном сумме двух временных. интервалов — эталон55

1 ного, равного заданному числу периодов" эталонной частоты, и интервала времени, отсчитанного от конца эталонного, интервала до начала ближайшего периода измеряемой частоты, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения при сохранении точности измерения частоты, временной интервал измерений при накоплении числа периодов импуль=ов измеряемой частоты больше заданного числа периодов импульсов эталонной частоты формируют равным сумме двух временных интервалов: интервала времени накопления заданного числа импульсов измеряемой частоты и интервала времени от момента накопления заданного числа импульсов измеряемой частоты до начала ближайшего периода эталонной частоты.

2. Устройство для цифрового измерения частоты следования периодических импульсов, содержащее генератор эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего триггера, входом второго формирователя и первым входом третьего элемента И, а выход — с входом счетчика импульсов эталонной частоты, i-й выход которого соединен с первым входом первого триггера, а (i+k)-e выходы — с первой группой входов регистра, вход записи которого соединен с выходом второго формирователя и вторым входом второго триггера, а вторая группа входов— с выходами счетчика импульсов измеряемой частоты, вход которого соединен с выходом третьего элемента И и вторым входом элемента Ч-ИЛИ, первый вход которого соединен 1: выходом первого триггера, а выход — с первым входом третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя, первыми вхо-. дами второго и четвертого триггеров и вторым входом первого триггера, выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого является входом устройства и соединен с вторым входом третьего элемента И, а выход соединен с входом первого формирователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений при сохранении точности измерения частоты, число разрядов счетчика импульсов измеряемой ччстоты на единицу больше номера старшего конт1383216

Составитель E.Ñîëîâüåâ

Техред А. Кравчук Корректор М.Максимишинец

Редактор Н.Тупица

Заказ 1290/41 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ролируемого разряда счетчика импульсов эталонной частоты, старший

-разряд счетчика импульсов измеряемой частоты соединен с вторым входом чет5 вертого триггера, соединенного выходом с четвертым входом элемента И-ИЛИ третий вход которого соединен с входом первого счетчика.