Частотомер-периодомер

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>742820 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 12.1277 (21) 2553185/18-21 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 250680. Бюллетень Й9 23

Дата опубликования описания 250680

С5цм. ил.

С 01 В 23/10

Гасударственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621 317. 76 (088. 8) (72) Авторы изобретения

H.B. Кирианаки, С.С. Кочеркевич и Е.M. Казанцев (71) Заявитель (5 4 ) ЧАСТОТОМЕР— ПЕРИОДОМЕР

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известны частотометры-периодомеры, работаюшие в информационно-измерительных системах с датчикам, частота выходных сигналов которых находится как в низкочастотной, так и в среднечастотной области, и позволяющие автоматически переходить из режима измерения частота (область, средних и высоких частот) в режим период (область низких и инфранизких частот) и наоборот (11.

Наиболее близким техническим ре- 5 шением к предлагаемому изобретению является частотомер-периодомер, содержа ций генератор эталонной часто- . ты, выход которого соединен со входом делителя эталонной частоты и с 29 первым входом блока коммутации, второй вход которого подключен к первому выходу делителя эталонной частоты, первый выход блока коммутации соединен с первым входом элемента 25 запрета, второй вход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, второй вход счетчика импульсов соединен с выходом элемента запрета, а третий вход блока коммута-, ЗО ции подключен к первому выходу триг гера управления причем первые входы дополнительных элементов совпадени я объединены и подключены к четвертому входу блока коммутации, а вторые входы дополнительных элементов совпадения соединены с выходами триггера управления, при этом выходы дополнительных элементов совпадения подключены соответственно ко входам дополнительного элемента сборки и первому и второму входам дополнительного счетчика импульсов, третий вход которого соединен со вторым выходом делителя эталонной частоты, а выход дополнительного счетчика импульсов подключен к первому входу триггера управления, второй вход которого соединен с выходом дополнительного элемента сборки (2) .

В таком устройстве схема автоматического переключения пределов раСотает устойчиво, однако происходит потеря быстродействия величиной в один период измеряемого сигнала для осуществления первого пробного шага, Дополнительный счетчик выполняет роль индикатора режима работы, и

742820 только после его переполнения (теряется один период) осуществляется переход устройства в режим измерения, т,е. для определения режима работы устройства фактически отведено время.величиной н один период измеряемого сигнала.

Цель изобретения — понысить быстродействие ; стоойстна.

Это дост,.вдается тем, что в устройство, содержащее генератор эталонной частоты, выход которого соединен непосредственно с первым и черфз делитель эталонной частоты со нгорым входамн блока коммутации, третий вход которого соединен со входом устройства и первыми входами двух элементов совгадения, выходы ко 6pI-Ix соединены с первым и вторым входами счетчика импульсон и через элемент ИЛИ подключены к первому

В |оду управляющего триггера, прямой и инверсный выходы которого соединенЫ со вторыми входами элементов соа-падения, второй выход делителя эталонной частоты соединен с третьим входом счетчика. импульсов, выход которого подключен ко второму входу управляющего триггера„ один из ныходов которого соединен с четвертым нходом блока коммутации, выход которсго подключен к счетчику результат|а измерения, дополнительно нведены триггер и дна элемента И, причем первый вход счетчика импульсов соединен с первым входом, а Выход IIep— ного элемента И вЂ” co вторым входом доголнительного триггера., прямой и инверсный выходы которого подклю— чены II первым входам элементов И, вторые входы которых соединены с выходом счетчика импульсов„ выходы элементов И. подключены соответственно ко второму и третьему входам счетчика результата измерения.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Частотом р-периодомер ссдержит генератор 1 эталонной частоты, делитель 2 эталонной частоты, блок 3 комму-тации, счетчик 4 результата измерения, два элемента 5 и б сонпаде— ния, элемент ИЛИ 7, упранляюший триггер 8, счетчик 9 импульсов, дополнительный триггер 10, два элемента

H ll и 17„ Выход генератора 1. соединен со входом делителя эталонной частОты 2 и c IIepBLIM ВхОдОм ХОммутатора 3, нторой вход которого подключен к перво|г выходу делителя 2, третий вход коммутатора 3 соединен с= Входом устройства и первыми Вхо— дами элементов 5 и 6„ выходы которых

:.-Оединены с перным и В opL1M входами cìeò÷èêà 9 и через элемент ИЛИ 7 подключены к первому входу триггера

8, прямой и инверсный выходы которог-" -=оединены со вторыми входами элементов 5 и б, при этом второй ныход делителя 2 соединены с третьим входом счетчика 9, ныход которого подключен ко второму входу триггера 8, выход последнего соединен с четвер— тым входом коммутатора 3, выход которого подключен к счетчику 4, причем выход элемента 5 подключен к первому входу, а выход элемента 12— ко второму входу триггера 10. пря—

МОЙ и инверсный ВыхОды кОтОрОГО подключены к первым входам элементов

11 и 12 вторые входы которых соединены с ныходом счетчика 9, при этом

Выходы элементов И подключены ко

Второму и третьему входам счетчика 4.

Устройство работает следующим образом.

Пусть триггеры 8 и 1О находятся в состоянии, при котором устройсгво работает в режиме часто а . При этом коммутатор 3 коммутирует импульсы измеряемой частоты в течение образцового интервала времени Т з адаваемого делителем 2 на Вход счетчика 4. Счетчик 4 производит подсчет импульсов измеряемой частоты з а нермя T . Одновременно импульсы из— меряемой частоты, подступаю|пи е через открытый триггером 8 элемент 5, устанавливают каждый раз в состояние 0 счетчик 9, в состояние частота .триггер 10, а также через элемент ИЛИ 7 проходят на вход триггера 8, подтверждая его состояние.

Так как емкость счетчика 9 кратна длительности периода измеряемой частоты, при котором происходит переключение режимов, -= длительность измеряемого периода В данный момент меньше (измерения ведутся в области высоких и средних частот), то сброс счетчика 9 в состояние 0 наступает раньше„ чем он заполняется импульсами образцоной частоты с промежуточного выхода делителя 2. Поэтому на выходе счетчика 9 импульс Ie пояВляется, а TpIII геры 8 и 10 не перебрасываются и ус-ройство остается в режиме частота .

Как солько частота измеряемого сигнала уменьшится (увеличится период), заполнение сче .I"Iка 9 произойдет теперь раньше, чем его сбрс= н состояние 0 . В результате появившийся на ны IQBP c÷åòчика 9 импуль с перебрасывает три ггср 8 В =.ос-тояние, при котором происходит переход устройства II режим период .

Одновременно с этим импульс переполнения проходит через открытый:.риггером 10 элемент И 12, переключает триггер 8 в режим пзриод и устанавливает счетчик 4 В состояние N .

| | м

К = Т;

О

О| где f — частота генератора 1;

Т вЂ” время з аполн ения счет чика;

74 P2r»„

2 О

f (T 7„1.

N — максимальная емкость счет чика 9;

f — частота с промежуточного выхода делителя 2.

Коммутатор 3 коммутирует импульсы генератора 1 в течение остатка измеряемого периода Т, равного

Т -Т, на вход счетчика 4. Счетчик

4 производит подсчет импульсов и определяет величину периода, ранно(T -T1+N<.

Так как триггеры 8 и 10 перешли уже в другое состояние, то элементы

5 и 12 оказываются закрытыми „а элементы б и 11 открытыми.

Следующий импульс входного измеряемого сигнала проходит через элемент 6, сбрасынает в состояние N счетчик 9, а также через элемент ИЛИ

7 возвращает триггер 8 в исходное состояние, и устройство начинает работать в режиме частота . Если период входного сигнала такой, что снова происходит переполнение счетчика 9, то его импульс переполнения через открытую триггером 10 логическую схему 11 устанавливает счетчик

4 в состояние Nn.. где T4 — время з апоян ени я счетчика

9 емкостью N.

Через коммутатор 3 импульсы генератора образцовой частоты в течение остатка измеряемого периода Т, равного T -Tf, поступает на вход счетчика 4. Счетчик 4 производит подсчет импульсов и определяет неличину периода, равного

Таким образом, в предлагаемом устройстве, как и в прототипе, отсутствует явление дребезжания при переходе из одного режима н другой, так как счетчик 9 при работе в режиме частота имеет объем N, а при переходе в режим период его объем уменьшается до значения 1, и разница

N -N определяет зону гистерезиса, A

Однако н предлагаемом устройстве отсутствует потеря временй на осуществление пробного шага,. потому что с=летчик 9 благодаря "âåäåííûì триггеру 10 и двум 11 и 1? логическим элементом И, кроме роли индикатора режима работы, выполняет еще и функ цию вспомогательного измерителя величины периода; результат переполнения счетчика 9 заносится в основной измерительный счетчик 4 в ниде состояния И и N ° Начало каждого

-2 цикла измерения в отличие от прОтоти па прои сходит в режиме частота, и если он подтверждается счетчиком

9, то следует продолжение этога режима, а если отрицается, то происходит переключение устройства в режим период, при этом в счетчик 4 за-. носится на первом цикле измерения

cocòîÿêèå N, а на последующих с дальнейшим досчетом величины периода счетчиком 4.

Для достижения поставленной цели устранения потерь нремени на определение режима работы с помощью известных устройств необходимо применить два частотомера, измеряющих частоту одного и того же датчика, Пои этом один работает в режиме период, другой — в режиме частота . Кроме того оба частотомера должны бь-.ть подключены выходами на специальна разработанное устройство выбора результата измерения с одного или другого частотомера, Поскольку предлагаемый частотомер-периодомер один выполняет указанную цель и цена его не больше цены известных частотомеров, то в результате получают экономию, равную стоимости одного из серийно выпускаемых частотомераb.

Формула изобретения

Часто =омер-периодомер, содержащий ген ера=op эталонной частоты „выход которого соединен непосредственно cпервым :и ;:.через делитель эталан35 най частоты со вторым входами блока коммутации, третий нход которога соединен с" входом устройства и первыми входами двух элементон совпадения, выходы которых соединены с перщ вым и вторым входами c÷åò÷èêà импульсов и через элемент ИЛИ подклю-чены к первому входу управляющего триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены со вторыми входами элементов совпадения, второй выход делителя эталонной частоты соединен с третьим входом счетчика имПУЛЬСОВ, ВЫХОД KOTOPOI О ПОДКЛЮЧЕН ко второму входу управляющего триг-гера, один из ныходов которого соединен с четвертым входом блока коммутации, выход которого подключен к счетчику результата измерения, о тл и ч а ю шийся тем, что с целью повьгшения быстродействия, н него дополнительно введены триггер и два элемента И, причем первый вход счетчика импульсов соединен с первым входом, а выход первого элемента И со вторым входам дополнительного триггера, прямой и инверсной выходы которого подключены к первым входам элементов И, вторые входы которых соединены с выходом счетчика импульсов, ныходы элементов И подключены саотнетственно ко второму и третье742820

Сост авит ель Л. Плетнева

Техред И.йсталош Корректор N,Øàðoøè

Редактор О. Стенина

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3454/39

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

Йу входам счетчика результата измерения..Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 286069 ° кл, G01 R 23/10 с 08 ° 12 68 °

Авторское свидетельство по заявке М 2335805/18-21, 22.03.76.