Устройство для контроля отклонений и колебаний частоты

 

Союз Советскик

Социалистичвскик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04. 07. 80 (21) 2951561/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.05 82 Бюллетень М19 (51)М. Кл.

G 01 R 23/10 Ъеударстеенный кевпет

CCCP пю делан нэебретеннй н открытнй (53) ДК 621.

° 317.7(088.8) Дата опубликования описания 25.05.82

В.П. Гапченко, Е.Е. Привалов, А.В. Кравцо и В.B. Халимонова (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТКЛОНЕНИЙ

И КОЛЕБАНИЙ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электрона= мерению в энергетике.

Известно устройство для измерения отклонений частоты, содержащее схему

И, триггеры, формирователи импульсов, линию задержки, схему ИЛИ, генератор

S эталонных импульсов, счетчик, схему индикации (11.

Однако данное устройство не позволяет измерять колебания частоты и ра"

1О ботает при априорной известности номинальной частоты исследуемого сигнала.

Наиболее близким по технической т5 сущности к предлагаемому является устройство для измерений отклонения частоты, содержащее два суммирующих счетчика, блок индикации, формирователь импульсов и элемент И, выход которого подключен к входам первого и второго суммирующих счетчиков, а вход формирователя импульсов подключен к входной шине 1.2 ).

Однако известное устройства не позволяет непрерывно измерять колебания частоты, имеет низкое быстродействие, обусловленное двумя циклами измерения исследуемого сигнала.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повы- . шение быстродействия устройства.

Эта цель достигается. тем, что в устройство контроля отклонений и колебаний частоты, содержащее два суммирующих счетчика, блок индикации, формирователь импульсов и элемент И, выход которого подключен к входам первого и второго суммирующих счетчиков, а вход формирователя импуль- . сов подключен к входной шине, введены умножитель частоты, блок управления, блок переноса кода, блоки выделения максимальных.и иинимальных кодов, реверсивный счетчик и цифро8оА логомвтр, выход KQTopof подключен к входу блока индикации, при этом

;первый вход цифрового логометра под3 93014 соединен к выходу блока. переноса кода, второй вход - к выходу второго суммирующего счетчика, третий входк выходу реверсивного счетчика, первый вход которого подключен к выходу блока выделения максимальных кодов, а второй вход - к выходу блока выделения минимальных кодов, первый вход которого присоединен к выходу первого суммирующего счетчика, к второму вхо" iy ду блока переноса кода, к первому входу блока выделения максимальных кодов, а второй вход - к четвертому входу блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом блока выделения максимальных кодов, второй выход - с первым входом блока переноса кода, первый выход с вторым входом элемента И, а вход - с выходом формирователя импульсов, первый вход элемента И подключен к выходу умножителя частоты, вход которого подсоединен к входной шине.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. 2$

Устройство содержит умножитель 1 частоты, формирователь 2 импульсов, элемент 3 И, суммирующий счетчик 4, блок 5 переноса кода, суммирующий счетчик 6, реверсный счетчик 7, бло" ки 8 и 9 выделения максимальных и минимальных кодов, цифровой логометр

10, блок 11 управления, блок 12 индикации.

В устройстве используется метод автоматического измерения мгновенных

Ээ значений исследуемого сигнала в п, точках периода измерения То который основан на умножении исследуемой частоты в К раз умножителем частоты, ао сравнении исследуемого сигнала с эталонным и вычислении по этим данным отклонений и колебаний частоты.

Устройство работает в трех режимах: режиме самоконтроля, измерения отклонений и измерения колебаний час43 тоты, Рассмотрим работу устройства в .первом режиме.

Исследуемое напряжение U = U> с частотой Гн поступает на входы умножителя 1 частоты и .в формирователь

2 импульсов. Формирователь 2 импульсов формирует импульсы при переходе исследуемого сигнала через нулевые значения, которые подаются на блок

ll, куда поступают также импульсы с выхода умножителя 2, Блок 11 управления открывает элемент И 3 на время То, и на суммирующий счетчик 4 поступают исследуемые коды. За время измерения в суммирующем счетчике 4 происходит суммирование импульсов, пропорциональных номинальной частоте исследуемого сигнала. Данный код с суммирующего счетчика И через блок 5 переноса кода поступает в цифровой логометр 10 и регистрируется в нем.

Одновременно в суммирующем счетчике 6, блоках 8 и 9, реверсивном счетчике 7 и цифровом логометре 10 определяются отклонения и колебания частоты f<, которые долмны быть равны нулю.

При работе устройства в режиме 2 (измерения отклонений частоты) контролируемое напряжение U„ поступает на вход умномителя 1, где осуществляется умножение частоты в К раз, а также на вход формирователя 2, вырабатывающего импульс начала периода

Ч, с приходом которого блок 11 управления открывает элемент И. Формирователь 2 осуществляет также формирование импульсов Чх s моменты перехода напряжения умножаемой частоты . через нулевые значения- Умноженная частота fy- К поступает на вход суммирующего счетчика 6, Элемент И 3 открывается на время Т, которое выбирается из условия, чтобы за это время на вход суммирующего счетчика

6 проходило 1000 импульсов умноженной номинальной частоты (емкость счетчика выбрана равной 1000), Все переполнения и непереполнения суммирующего счетчика 6 фиксируются в двух регистрах цифрового логометра 10 как количество импульсов, пропорциональное увеличению или уменьшению контролируемой частоты по сравнению с номинальной за время измерения Тп.

В логометре 10 осуществляется операция деления кодов, пропорциональных увеличению или уменьшению контролируемого сигнала, на код номинального значения частоты,,предварительно записанный в ячейках логометра 10. После,чего в блоке 12 фиксируется отклонение частоты исследуемого напряжения от номинальной, равное

ЬГ = »" .1004, (1)

Н . При работе устройства в режиме измерения колебаний частоты контролируемое напряжение. U> поступает на входы умножителя 1 частоты и формирователя 2, который вырабатывает им5 9301 пульс начала периода измерения V

Блок 11 по приходу импульса Чх открывает логический элемент 3 И °

Умноженная частота f К через элемент. И 3 поступает на вход сумм14рующего счетчика 4.

За время измерения Т в блоках 8 и 9 происходит выделение максимального Ц1щах и минимального М; бп кодов, пропорциональных максимальным и 10 минимальным значениям частоты исследуемого сигнала. По командам с блока 11 коды й1„1,„,„и М„„„„из бло" ков 8 и 9 поочередно поступают в реверсивный счетчик 7 на вычитание в 1 соответствии с выражением и mgq гоп g 5 immix n iw4n ®

ash "1

С выхода суммирующего счетчика 7 .код согласно формуле (2 ) поступает на вход логометра 10, в котором происходит деление кодов в соответствии с выражением

"н

Данный код фиксируется затем в блоке 12 как величина колебаний частоты исследуемого напряжения.

Точность измерения значений отклонений и колебаний частоты зависит.от погрешности умножения частоты.

Применение в умножителе частоты кварцевого генератора позволяет сокра- 35 тить суммарную погрешность устройст. ва до 0,014.

Время измерения контролируемых величин равно Т и не превышает периода исследуемого напряжения. 4в формула изобретения

Устройство для контроля отклонений и колебаний частоты, содержащее

49 d. два суммирующих счетчика, блок инди= кации, формирователь импульсов и элемент И, выход которого подключен к входам первого.и второго- суммирующих счетчиков, а вход. формирователя подключен к входной шине, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональныМ возможностей и повышения быстродействия, в него введены умножитель частоты, блок управления; блок переноса кода, блоки выделения максимальных и минимальных кодов, реверсивный счетчик и цифровой логометр, выход которого подключен к входу блока индикации, при этом первый вход цифрового лого" метра соединен с выходом блока переноса кода, второй вход - с выходом второго суммирующего счетчика, третий вход - с выходом реверсивного счетчика, первый вход которого подключен к выходу блока выделения максимальных кодов, а второй вход " к выходу блока выделения минимальных кодов, первый вход которого присоединен к выходу первого суммирующего счетчи" ка, к второму входу блока переноса кода, к первому входу блока выделения максимальных кодов, а второй вход " к четвертому входу блока управления, третий выход которого соединен с вто" рым входом блока выделения максимальных кодов, второй выход - с первым входом блока переноса кода, первый выход - с вторым входом элемента И, а вход - с выходом формирователя импульсов, первый вход элемента И подключен к выходу умножителя частоты, вход которого подсоединен к входной шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 468180, кл. G 01 R 23/10, 1973 °

2. Авторское свидетельство СССР

М 576545, кл. G 01 R 23/00, 1976.