Устройство для измерения частоты и периода гармонического сигнала

 

Применение: изобретение относится к измерительной технике и м ожет быть использовано для измерения частоты и периода гармонического сигнала. Устройство содержит: 1 процессор (1), входной формирователь (2), 1 генератор частоты 93), 4 счетчика (4), (5), (6), (7), 2 инвертора (8), (9). 2 триггера (10), (11), 2 элемента И (12), (13). 1 двунаправленную шину (14). 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 R 23/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4927335/21 (22) 11.04.91 (46) 23.02.93. Бюл. М 7 (71) Конструкторское бюро "Импульс" (72) Л.А.Виногор и Н.В.Кирианаки (73) Санкт-Петербургский завод "Измеритель" (56) Авторское свидетельство СССР

М 788018, кл. 6 01 R 23/02, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ И ПЕРИОДА ГАРМОНИЧЕСКОГО

СИГНАЛА. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборах и информационно-измерительных системах, осуществляющих автоматическое измерение частоты и периоды гармонических сигналов.

Известны различные принципы построения частотомеров, Наибольшее распространение получили электронно-счетные частотомеры средних значений за интервал времени Т, которые измеряют частоту в наиболее широком диапазоне частот (десятки герц — сотни мегагерц). Однако быстродействие таких частотомеров, как правило. низкое, так какдля получения высокой точности измерений требуется использовать большое число импульсов измеряемой частоты. Примером такого классического частотомера является частотомер Ч3-42, время счета в котором— до 10 с.

„„Я „„1797714A3 (57) Применение; изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты и периода гармонического сигнала. Устройство содержит: 1 процессор (1), входной формирователь (2), 1 генератор частоты 93), 4 счетчика (4), (5), (6), (7), 2 инвертора (8), (9), 2 триггера (10), (11), 2 элемента И (12), (13), 1 двунаправленную шину (14). 4 ил.

Лучшие результаты по быстродействию дает разновидность принципа измерения средних значений — метод зависимого счета. К числу электронно-счетных частотомеров, выполненных по методу зависимого счета, относится, в частности частотомер, содержащий два счетчика импульсов с дешифраторами кодов, блок управления, генератор образцовой частоты, входной формирователь, триггеры, схемы совпадения, вычислитель. Но этот частотомер не позволяет производить измерения с максимальным быстродействием, а диапазон измеряемых частот ограничен значением образцовой частоты. . Это обьясняется избыточностью времени измерения, обусловленной необходимо/ стью обеспечения: кратности зафиксированного числа импульсов неизвестной частоты основанию системы счисления.

1797714

Эти недостатки преодолены в частото- соединены между собой и подключены к мере, выбранном по максимальному числу первому выходу процессора, тактовый вход сходных признаков в качестве прототипа. первого триггера связан с выходом входноОднако принципиальным недостатком го формирователя, устройства для измерения частоты и перио- 5 Сопоставительный анализ с прототида гармонического сигнала является низкая пом показывает, что заявляемое устройство достоверность результата измерений. При отличается, с одной стороны, исключением измерениях возможны четыре равновероят- девяти блоков (два дешифратора, триггер, ных ситуации, И только в одной из них пока- пять элементов И, элемент ИЛИ), С другой зания частотомера-прототипа "0 стороны, в заявляемоеустройство введены определяются погрешностью, гарантиро- четыре новых блока (третий и четвертый ванной методом зависимого счета, т.е. ли- счетчики, первый и второй инверторы), шены существенных дополнительных Наконец. существенно изменены функпогрешностей (более подробно это будет циональные связи междублоками. пояснено ниже с помощью временных диаг- "5 Вновь введенная совокупность признарамм). Вероятность получения заданной ков существенна, так как позволяет повыточности отсчета частотомера-прототипа сить достоверность результата измерения, составляет лишь 25, что делает нецелесо- изменив вероятность получения заданной образным реализацию такой структуры час- точности измерения частоты (периода) с 25 тотомера в современных высокочастотных 20 до 100 . С другой стороны, полученный реизмерительных приборах и информацион- зультат достигнут путем более простогоапных системах, выпускаемых промышленно- паратного решения. Наконец, заявляемое стью. техническое решение в силу высокой достоПомимо того, практическая реализация верности результата измерений, может явзаявляемого технического решения более 25 ляться основой серийных частотомеров с проста, чем у устройства-прототипа. высокими метрологическими характеристиЦелью изобретения является повыше- ками, где использование устройства — проние достоверности результата измерений. тотипа недопустимо.

Поставленная цель достигается тем, что . На фиг,1 приведена структурная схема в устройство для измерения частоты и пери- 30 устройства-прототипа, где приняты следуюода гармонического сигнала, содержащем щие обозначения: 1 — процессор(Проц), 2— два счетчика, два триггера, два элемента И, первый счетчик (Сч ), 3 — второй счетчик генератор опорной частоты, входной фор- (Сч ), 4 — первый дешифратор (Дш ), Б— мирователь, процессор и системную шину, второй дешифратор (Дцц), 6 — четвертый вход процессора связан с инверсным вхо- 35 элемент И (И4), 7 — второй элемент И (И ), 8 дом первого триггера. счетный вход второго — первый элемент И (И ), 9 — седьмой элесчетчика соединен с выходом второго эле- мент И (Ит), 10 — пятый элемент И (И ), 11— мента И, первый вход которого подключен к шестой элемент И (И6), 12 — третий элемент выходу генератора опорной частоты, а вто- И (Из), 13 — элемент ИЛИ (ИЛИ), 14 — третий рой — к прямому выходу первого триггера и 40 триггер (Трз), 15 — первый триггер (Тр1), 16— к второму входу первого элемента И, пер- второйтриггер(Тр ), 17 — генераторопорной вый вход которого подключен к входному (ГОЧ), 18 — входной формирователь (ВФ), f формирователю, на вход которого подан — образцовая частота, F — измеряемая чассигнал измеряемой частоты, введен третий тота, f> — преобразованная измеряемая часи четвертый счетчики, а также первый и вто- 45 тата, "РИ" — сигнал "Разрешение рой.инверторы, причем выход первого счет- измерения", "КС" — сигнал "Конец счета"; на чика через первый инвертор связан со фиг,2 — структурная схема заявляемогоустсчетным входом счетчика, а выход второго ройства, где приняты следующие обозначесчетчика через второй инвертор связан со . ния: 1 — процессор (Проц), 2 — входной счетным входом четвертого счетчика, вто- 50 формирователь(ВФ),3 — генераторопорной рой вход процессора соединен с входами частоты (ГОЧ), 4 — первый счетчик (Сч ), 5— начальной установки четырех счетчиков, си- второй счетчик(Сч2), б-третийсчетчик(Счз), стемная шина использована как двунаправ- 7 — четвертый счетчик (Сч4), 8 — первый инленная и подключена к входам-выходам вертор(Инч), 9 — второй инвертор(Инг), 10процессора и четырех счетчиков, выход 55 первый триггер (Тр ), 11 — второй триггер третьего счетчика соединен с входом уста- (Тр ), 12 — первый элемент И(И ), 13 — второй новки лог.1 второго триггера, инверсный элемент И (И ), 14 — системная двунаправ-выход которого соединен с информацион- ленная шина. 4 — образцовая частота, F ным входом первого триггера, входы уста- измеряемая частота, fx — преобразованная новки лог.О первого и второго триггеров измеряемая частота, "РИ" — сигнал "Разре1i9i iÈ шения измерения", "КС" — сигнал "Конец счета", "НУ" — сигнал "Начальная установка".

Ниже рассматривается практическая

- реализация предлагаемого устройства для измерения частоты и периода гармоническОГО сиГнала.

Процессор 1 реализован на базе микропроцессора комплекта КР580. Типовая принципиальная электрическая схема процессора сделана на основе БИС типа

Кр580ВМ80А.

Из указанной схемы в нашем случае не использованы микросхемы: 0 2 ((КР580ИК57 — контроллер (ПДП вЂ” прямой доступ к памяти));0 8 (КР580ВГ75-контроллер дисплея); 0

12 (К573РФ1-ПЗУ знакогенератора);0 3 (К155И Е4 — счетчик-формирователь сигнала синхронизации дисплея); 0 13 (К155ИР13— сдвиговый регистр); 0 5,2 (К155ЛП5), 0 9.3 (К155ЛИ1), V 2, R 15, R 16 (формирователь комплексного видеосигнала); 0 14 (К580ВВ55 — интерфейс связи с магнитофоном и клавиатурой), Двунаправленная системная шина 14 соединяет процессор 1 со счетчиками 4 — 7 и содержит линии данных, линии адреса и линии управления. Двунаправленная шина данных подключена к следующим контактам микросхем 0 6: 10, 9. 8, 7, 3, 4, 5, 6, Линии адреса подключены к контактам 25 и

26 той же микросхемы, а линии управления — к контактам 10 и 9 микросхемы 0 11 и к контактам 5 и 36 микросхемы 0 20.

Входом процессора 1 является контакт

Б9 разъема ("РАО" микросхемы 0 20). Первым и вторым выходами процессора 1 является соответственно контакты Б5 ("PB0") и

Б4 ("РВГ) разъема, В ЗУ процессора 1 размещена программа управления заявляемым устройством, составленная в соответствии с алгоритмом, приведенным на фиг,3, Применение в качестве блока управления микропроцессора комплекта дает возможность задавать программным путем режимы работы заявляемого устройства, автоматически осуществить вычисления и представлять результаты измерений в различных единицах(герцы и секунды). Помимо того, такая реализация блока управления исключает в будущем моральное устранение устройства при ужесточении и редъявляемых к нему требований, так как улучшение метрологических характеристик устройства и введение новых сервисных функций не связано со схемно-конструктивными доработками, а требует только изменения программы, Формирователь 2 реализован по известной схеме. В состав схемы входят приемник с линии (У2-3 типа 100ЛП116), делитель частоты (У4 типа 100ИЕ137, согласующие усилители (Т5, Т6 — типа 2Т368).. Входом блока 2 является контрольная точка "А", а выходом — контрольная точка

"М". В рассматриваемой реализации формирователя 2 выбран делитель частоты на.

10, что определяется диапазоном измеряемых частот (до 20 МГц), а выбранная реали5

10 зация счетчиков 4-7 обеспечивает измерения частоты до 2 МГц (тактовая частота работы микропроцессорного комплекта КР580). Для расширения верхнего предела измеряемой частоты к точке "М"

15 блока 2 необходимо лишь подключить дополнительный делитель частоты.

Коэффициент преобразования входной измеряемой. частоты Fx в частоту fx учитывается процессором при вычислении оконча20 тельного результата измерения.

Генератор 3 реализован по схеме "Генератора кварцевого ДЛИ3.361.005 ТУ", выход "5 МГц2" которого соединен через резистор R2 сопротивлением 180 Ом с фор25 управления - к контактам 21 — 23 обоих таймеров, Счетными входами счетчиков 4 — 6 служат соответственно контакты 9, 13, 10 первого таймера. Счетным входом счетчика 7 является контакт 9 второго таймера. Сигнал начальной установки "НУ" поступает на контакты 11, 14, 16 первого таймера и на кон50

55 такт 11 второго таймера. Все счетчики, входящие в состав таймеров, — 16-ти разрядные и программируемые на один из шести возможных режимов работы. Благодаря этому появляется возможность задавать различные погрешности измерения (т,е. мирователем импульсов на транзисторе Т2 и делителе частоты У6, Выходом генератора

3 является контакт 12 делителя У6. р В У6 используется деление образцовой частоты 10. используя же другие контакты

У6 (3, 2, 6, 7) можно изменять величину коэффициента деления.

Укаэанные счетчики реализованы посредством двух БИС программируемых таймеров типа КР580ВИ53, входящих в состав микропроцессорного комплекта КР580.

Счетчики 4, 5, 6 выполнены на БИС первого таймера КР580ВИ53. а счетчик 7-на БИС второго таймера того же типа. При помощи шины 14 оба таймера связаны. как отмечалось с процессором 1, Шина 14 подключена к следующим контактам таймеров; двунаправленная линия данных — к контактам 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 Ьбоих таймеров; линия адреса к контактам 19 и 20 обоих таймеров; линия

1797714 изменять число заданных счетных импульсов N з и N зр счетчиков Сч и Сч2.

В устройстве прототипа для получения погрешности квантования 10 6 (Of

-0,0001 ) требуется наличие 20-ти разрядного счетчика, т.е. реально это 5 микросхем стандартных 4-х разрядных счетчиков (например, типа К155ИЕ7). Для решения этой же задачи в заявляемом устройстве используется всего 2 микросхемы таймеров (одна полностью, другая частичнО).

Кроме того, следует учесть, что задача повышения точности в устройстве-прототиile решается только на аппаратном уровне, путем наращивания числа счетчиков, в заявляемом устройстве имеется возможность повышения точности измерений программным способом, т.е, гораздо проще и оперативнее.

Инверторы 8, 9 реализованы на одной микросхеме типа К155ЛА11, содержащей шесть логических элементов "HE". Входом инвертора 8 служит контакт 1, э выход— контакт 2, Входом инвертора 9 служит контакт 3, а выходом - контакт 4, Триггеры 10 и 11реализованы на одной микросхеме типа К155ТМ2, содержащей два Π— триггера, Тактовым входом (входом

"С") триггера 10 служит контакт 3, информационным входом (входом "Р") — контакт 2, входом установки лог,О (входом "R") — контакт 1; Входом "R" триггера 11 служит контакт 13, входом установки лог.1 (входом "S") —.. контакт 10. В качестве прямого выхода (выхода "О") у триггера 10 использован контакт 5, а в качестве инверсного выхода (выхода "Q") — контакт 6. Инверсным выходом триггера 11 (выход "Q") является контакт 8.

Свободный контакт 4 установки лог,1 триггера 10 соединен через резистор сопротивлением 1 кОм с источником +58 (лог,1).

Первый 12 и второй 13 Элементы "И" реализованы на одной микросхеме типа

К155ЛИ1, содержащей четыре логических элемента "2И". Первым входом элемента 12 является контакт: 1, вторым входом — контакт 2, выходом — контакт 3. В элементе 13 первым, вторым входами и выходом являются соотвественно контакты 4, 5, 6.

Устройство работает следующим образом (см.фиг,2 и фиг.4,1). Процессор 1 через шику 14 последовательно выдает на программируемые счетчики Сч, Счъ, Счз, С ц(4.

5, 6; 7) код режима работы и заданные значения записываемых чисел

Йз1 Мз Мзз Мз4 соответственно. Счетчики реэлизовэны на базе двух программируемых таймеров (Сч1, Сч2 и Счз - в первом таймере, Сч4- во втором).Это позволяет выбрать и задать требуемый режим работы, В нашем случае используется режим 2 работы таймеров, т.е, режим делителя частоты, при котором по сигналу начальной установки

5 "НУ" (на втором выходе процессора 1— лог,О) на выходах счетчиков устанавливается состояние лог, 1. Одновременно с "НУ" процессор 1 устанавливает на первом выходе ("РИ") лог,0, благодаря чему на прямых

10 выходах триггеров 10 и 11 устанавливается лог.О.

Это приводит к уровню лог,О на выходах элементов 12 и 13, т.е. импульсы измеряемой и образцовой частот не поступают при

15 этом на счетные входы счетчиков Счг и Сч1 (5 и 4). B соответствии с алгоритмом работы следующим шагом является установка на выходе "НУ" процессора 1 сигнала лог.1, что подготавливает Сч2 и Сч к счету импульсов, 20 после чего процессор. 1 изменяет на своем выходе "РИ" состояние лог,О на состояние лог;1. Тем самым снимается принудительная установка в нулевое состояние прямых выходов триггеров 10 и 11, Состояние пря25 мого выхода триггера 10 теперь зависит от состояния его информационного входа. Логическое состояние на прямом выходе триггера 10, совпадающее с логическим состоянием era информационного входа, 30 появится в момент появления переднего фронта импульса измеряемой частоты fx.

Последний подается на тактовый вход триггера 10 (преобразованная частота fx получена из частоты Fx входного сигнала в

35 формирователе 2, где гармонический сигнал преобразуется в импульсный, а частота Fx понижается до требуемой частоты fx).

С момента появления переднего фронта импульса fx "открываются" элементы 12 и 13

40 для пропускания импульсов с частотами f u

fo, разрешая тем самым прохождение этих импульсов на счетные входы счетчиков Сч2 и Сч1 (5 и 4).

Для фиксации числа импульсов обрэз45 цовой частоты используются счетчики Сч, Счз, а для подсчета импульсов измеряемой частоты Сч2, Счл. Счетчики Счз, Сч4 позволяют программным способом увеличивать . разрядность задаваемых значений Мз им50 пульсов образцовой частоты и решать задачу для случаев fx < fo u fx > fo.

Наличие процессора обеспечивает возможность при измерениях изменять значение Йз в зависимости от режима, 55 задаваемого оператором. Если требуется измерение частоты за минимально возможное время, но с ограниченной точностью, то ,используется режим ГРУБО" (при этом йз для счета Счз имеет минимальное значение, равное 2). Если же требуется измерение ча1797714

Nx

fx — fo

No где f» — измеряемая частота;

4 — образцовая частота;

N0-число импульсов образцовой частоты за время счета, причем

No -Na< Йзз + (Na>-N1) (2) стоты с высокой точностью(0,001 и выше), то выбирается режим "ТОЧНО", при котором Йзз увеличивается. Эти режимы, как отмечалось, реализованы программным способом с учетом того, что в измерениях по методу зависимого счета точность определяется только числом используемых для счета импульсов образцовой частоты Йз. После того, как содержимое счетчика Счз станет равным нулю (просчитано Йз1хйзз число импульсов образцовой частоты fo), на его выходе установится уровень лог.О. Это приведет к тому, что триггер 11 установится по прямому выходу в состояние лог.1, а, значит, на его инверсном выходе будет лог.О. В состояние лог,О переходит соответственно и информационный вход триггера

10. Однако счет импульсов на этом не заканчивается. Следующим импульсом образцовой частоты fo происходит очередное возвращение содержимого счетчика Сч1 к значению Йз и продолжается счет импульсов образцовой частоты, Только положительным фронтом очередного импульса fx происходит передача лог,О с информационного входа триггера 10 на его прямой выход.

Появление состояния лог.О на прямом выходе триггера 10 приводит к тому, что элементы 12 и 13 прекращают пропускать импульсы на счетные входы счетчиков Сч1, Счр, т.е. счет на этом заканчивается.

После окончания счета содержимое вычитающего счетчика Сч1 (N< ) характеризует дополнительное число импульсов образцовой частоты ЛЙ, необходимое для выполнения основного условия метода зависимого счета - использование целого числа импульсов f» за время измерения. Содержимое вычитающих счетчиков Сч, Сч4 (N2, N4) характеризует число импульсов измеряемой частоты, прошедших за время счета.

Состоянием лог,1 на инверсном выходе триггера 10 сообщается процессору о том, что измерение закончено. После получения этого сигнала (" Конец счета") процессора 1 через системную шину 14 считывает содержимое счетчиков Сч, Счр, Сч4 и переходит к вычислению величин f> согласно формуле:

Nx — число импульсов измеряемой частоты за время счета, причем

Nx N (Йз4-% ) + Йзг — Й2 ), (3) где N >, Nz, Й4 — значения, оставшиеся соответственно в вычитающих счетчиков Сч1, Счъ, Сч4 и считанные процессором после получения сигнала "КС".

Для получения значения измеряемой

10 частоты Fx процессор производит операцию умножения значения частоты fx. определенной по формуле (1), на коэффициент Кд деления (преобразования частоты, используемый во входном формирователе

2.

Алгоритм работы заявляемого устройство представлен, как отмечалось выше, на фиг.З.

На фиг,4.1 — 4.4 приведены временные диаграммы, позволяющие с одной стороны, дополнительно пояснить принцип работы заявляемого устройства, а, с другой, — понять принципиальные отличия его от устройства-прототипа с .точки зрения достоверности получаемого результата измерений, На фиг,4,1-4,4 показано временное положение импульсов образцовой частоты fo, импульсов измеряемой частоты

fx, сигнала разрешения измерения "РИ", а

30. также времени счета t>p устройства-прототипа и времени счета t» заявляемого устройства. Оба сравниваемые устройства работают на основе метода зависимого счета. Основные условия этого метода состоят

s том, чтобы на время счета приходилось целое число периодов импульсов измеряемой частоты ». Этого можно достигнуть, если начало и окончание счета импульсов образцовой частоты сихронизированы передними фронтами импульсов измеряемой частоты fx. На фиг.4.1 — 4.2 представлены возможные ситуации при формировании начала- счета, СИТУАЦИЯ 1 (фиг.4 1) имеет место, если

45 переход сигнала разрешения измерения

"РИ" с уровня лог.О на уровень лог.1 совпадает с уровнем лог.0 импульсов измеряемой частоты fx. 8 этой ситуации и в устройствепрототипе и в заявляемом устройстве счет импульсов (первый считываемый импульс образцовой частоты — Nq) начнется только после прихода переднего фронта импульсов измеряемой частоты fx. 8 случае ситуации 2 (фиг,4.2) переход "РИ" из состояния лог.О в

55 состояние лог.1 приходится на уровень лог.1 импульсов измеряемой частоты fx. Как было показано в описании работы заявляемого устройства, возникновение такой ситуации не отразится на формировании начала

1797714 счета (N> ) в заявляемом устройстве (счет начнется только с приходом переднего фронта ближайшего импульса fx), В устройстве. -прототипе при этом счет импульсов начинаетсз сразу с переходом сигнала "РИ" 5 из состояния лог.О в состояние лог.1 (первый считываемый импульс образцовой частоты fp для устройства-прототипа — N<""), вследствие чего начало счета не синхронизировано передним фронтом импульсов иэ- 10 меряемой частоты fx.

При формировании конца счета также возможны две ситуации.

На фиг.4.1, 4,2 были показаны случаи; когда последний иэ числа заданных импуль- 15 сов образцовой частоты fp (йз для фиг.4,1 и

Й3 и Мз" для фиг.4.2) появляется в момент состояния лог.О импульсов измеряемой частоты fx. В этих случаях и в заявляемом устройстве и в устройстве-прототипе 20 окончание счета произойдет только с приходом фронта следующего импульса с частотой f».

СИТУАЦИЯ 3 возникает, как видно из фиг,4.3 в том случае, если последний иэ эа- 25 данных импульсов с частотой fp (Мз) попадает на состояние лог,1 импульса измеряемой частоты fx, Заявляемое устройство и в этом случае продолжит счет импульсов с частотой fp на время, соответствующее дополни- 30 тельному числу импульсов Л N, пока не появится передний фронт следующего импульса с частотой fx. В устройстве-прототипе окончание счета произойдет сразу с .приходом импульса йз, т,е. окажется несин- 35 хронизированным передним фронтом импульса измеряемой частоты f».

СИТУАЦИЯ 4 возникает, как видно из фиг.4.4, тогда, когда начало и окончание счета (т,е. импульсы и ", йз" и и "" N ""} 40 одновременно приходятся на состояние лог.1 импульса изменяемой частоты fx, что в устройстве-прототипе ведет к нарушению идеи метода зависимого счета, в то время, как в заявляемом устройстве, как и в пред- 45

ыдущих трех ситуациях, измерения производятся в строгом соответствии с методом зависимого счета.

Формула изобретения

Устройство для измерения частоты и периода гармонического сигнала, содержащее два счетчика импульсов, два триггера, два элемента И, генератор опорной частоты, входной формирователь, процессор и системную шину, вход процессора связан с инверсным выходом первого триггера, счетный вход первого счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента И, Из анализа фиг,4,1-4,4 можно сделать вывод о том, что во всех четырех ситуациях в заявляемом устройстве сохраняется метод зависимого счета, т.е. на время счета всегда приходится целое число периодов импульсов измеряемой частоты. Для устройствапрототипа в трех ситуациях из четырех измерения фактически производятся не по методу зависимого счета, а по обычному методу средних значений (эа заданный интервал времени) со всеми присущими ему недостатками. Следовательно, вероятность измерения частоты (периода) с требуемой точностью в заявляемом устройстве составляет 100,(„в то время, как в устройстве-прототипе эта вероятность составляет лишь

25; .

Технико-экономическая эффективность заявляемого устройства состоит в том, что благодаря новому построению его структурной схемы достигнута максимально возможная достоверность результата измерений, что означает стопроцентную вероятность получения заданной точности измерения, так как начало и окончание счета всегда . синхронизированы с передними фронтами импульсов измеряемой частоты.

Заявляемое устройство имеет и более простую аппаратную реализацию благодаря введению двух дополнительных счетчиков с инверторами в определенном включении, что позволило исключить из устройства девять блоков, включая два дешифратора, триггер, пять логических элементов И и логический элемент ИЛИ, Народно-хозяйственное значение заявленного технического решения состоит в том, что повышение точности измерений частоты (периода) достигается программным путем(без усложнения аппаратуры) с максимально возможной достоверностью результатов измерений, Благодаря этому заявленное техническое решение является основой для создания современных электронно-счетных частотомеров высокой точности серийного изготовления, первый вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, а второй вход — к прямому выходу nepsoro триггера и к второму входу первого элемента И, счетный вход второго счетчика импульсов соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого подключен к входному формирователю, на вход которого подан сигнал измеряемой частоты, от л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения достоверности ре13

1797714

14 зультата измерений, в него введены третий и четвертый счетчики импульсов, а также первый и второй инверторы, причем выходы первого счетчика импульсов через первый инвертор связан со счетным входом третьего счетчика импульсов, а выход второго счетчика импульсов через второй инвертор связан со счетным входом четвертого счетчика импульсов, второй выход процессора соединен с входом начальной установки четырех счетчиков импульсов, системная шина использована как двунаправленная и подключена к входам-выходам процессора и четырех счетчиков импульсов, выход третьего счетчика импульсов соединен с входом установки логической 1 второго триггера, инверсный выход которого соединен с информационным входом первого триггера, входы установки логического О первого и второго триггеров соединены между собой и подключены к первому выходу процессора, тактовый вход первого триггера связан с выходом входного формирователя.

1797714

1797714

Режим раоалы

Al,l cvz, C93 Ф, . делитель частоты"

Нач. зиаченщн; ъ1) h ç 2 ю Nq, Юз,р

НУ - сиенал начальиои станодхи для Cv,... Счб

И"-сигал аля уста@I þ Р,ча /мхаоах 7р, Тр

Я- содержимое Сч

hg, N - Счбтчикод А>, Р соотдетстаениа

Ц числа ииицлбсоа оФразцадвй частоты уа бремя счев

hg число иклульсад измеряемой частота зл /ревмя счета

F - измеряемая чцсдрЬта

„ — одразцодая частота

8g- козф. клелия Fp а ВФ (.

РИ"

t-ïð пу

„Ри

fur. 4,2

1797714

ФоМЗ фиг.43

Составитель А. Бочаров

Тех ред М. Моргентал

Корректор А.Мотыль

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 670 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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