Цифровой частотомер

Воео;

Союз Советских

Социалистических

Республик

406!69

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 26.Х.1971 (№ 1708620/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 05.XI.1973. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 18.1V.1974

М. Кл. G Olr 23 40

Гввударствеииый комитет

Вавета Мииистрав СССР па делам изобретений и пткрытий

УДК 621.317.761 (088.8) А:вторы изобретения

С. И. Бакулин и В. А. Китаев

Специальное конструкторское бюро «Уралчерметавтоматика»

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

Изобретение oгносится к электроизмерительной тех нике.

Известен цифровой частотомер, содержащий счетчик импульсов измеряемой частоты, счетчики и япулысов ива нтова ни я дробных частей и целых периодов измеряемой частоты, генератор эталон ных частот, триггеры, элементы задержки и вентили.

Предлагаемый частотомер отличается тем, что в нем,первый вход счетчика и м пульсов измеряемой частоты соединен со входной клеммой, входом генератора и нулевым входом пе р вото трипгера, второй вход — с первым:выходом генератора, единичным входом первого триггера, через первый элемент задержки — со входом вентиля перевода частного и пер вым входом счетчика частного и через второй элемент задержки— с шиной сброса счетчика дробных частей периода и,нулевьпм входом второго триггера управления, второй вход которого подключен к выходу первого три ггера и через вентиль, связанный со вторым выходом генератора,— к первому входу счетчика дробных частей периода, гретий вход — к выходу счетчика дробных частей периода и через вентиль, связанный е выходом распределителя .импульсов, — с первым входом регистра дробной части результата измерения и вторым входом ачетчика частного, а выход — ко второму входу счегчи ка дробных частей периода:и через вентиль, связанный с третыим выходом генератора, — к первому входу счетчи ка пер|иодов и через вентиль, связанный со вторым выходом генератора и выходом счетчи ка .периодов, — ко входу распределителя импульсов, образовагпного последователыно включенны|ми элементами задержки, выходы которых соединены с венгилям и, включенными,между ра зря дами счетчиков дробных частей и целых периодов, и через вентиль, связа н ный через элемент задержки со входной клеммой, — к шитые об роса счет пика целых периодов, причем выход счетчика частного соединен через вентиль перевода частного ко второму входу регистра дробной части, первый выход которого под ключен к третьему входу счетчика импульсов измеряемой частоты.

Такое выпол не ние устройства позволяет. повысить его точность и упростить консгру кцию.

Бло к-схема устройства приведена на чер-: теже.

Цифровой частотомер состоит из счетчи ка им пульсов измеряемой частоты за эталонный интер вал времени 1, регистра дробной части результата измерения 2, счетчика- частного 8, счетчика импульсов квантования дробных частей периодов измеряемой частоты 4, счетчи406169 ка им пульсов квантования целых периодов измеряемой частоты 5, генератора им пульсов эталонных частот б, элементов задержки

7 — 10, вентилей 11 — 17, триггеров 18, 19.

Для измеряемой частоты спра ведливо выражение

К- -(У т Хзт — NiII I Л 2п)

f л

Т где Т вЂ” интервал измерения (опроса); I0

Л 1 — количество импульсов эталонной частоты, уложившихся в часть периода измеряемаго сипнала в начале текущего интервала измерения; 15

У т — количество, импульсов эталонной частоты, уложившихся в период измеряемого OHnHaла, совпавший с началом текущего интервала измерения;

ТIn — количество импульсов эталонной частоты, уложившихся в часть периода измеряемого сигнала в конце текущего интер вала изиерения;

Л . и —,количество им|пульсов эталонной частоты, уложившихся в период измеряемого сигнала, совпавший с концом текущего интервала измерения (оп же является началам следующего интервала измерения).

Генератор б .вырабатьпвает импульсы эталонных частот fI, f2 и fo fI=f >> f . Импульсы частоты fI синхронизированы с им пульсом измеряемой частоты.

С появлением на выходе генератора импульса эталанного интервала измерения, сле1 ующего через промежутки Т = —, 1о 40 — информация о количестве импульсов измеряемой частоты за эталонный интервал из счетчика 1 передается во внешние цепи, а счетчик 1 устанавливается в исходное состояние; — сигнал с элемента задержки 7 перево4,".) дит частное Л|т/ЛqT из счетчика 8 через вентиль lб в регистр 2:дробной части результата измеряемого сигнала, ollHBcEIHiHoH к интервалу измерения и измерен ной .в IHa aле,предыдущего интер вала измерения, H сбрасывает счетчик 8; — сигнал с элемента задержки 8 чер з интервал / Т сбрасывает счетчик 4 и oIlpoи<идывает триггер 19, в <результате чего вентиль 14 запирается;

OD — триггер 18 устанавливается в состояние, прп которо м открывается вентиль 11 и на счетчик 4 начинают поступать импульсы с частотой / .для измерения числа Л"I и

С приходом первого после .начала эталонного интервала времени импульса измеряемой частоты: — триггер 18 устанавливается в состояние, при которогм закрывается вентиль 11 (счетчик 4;перестает считать число NI«); — триггер 19 — в состояние, при котором венти.ти 18 и 14 закрываются,,вентиль 12 открывается и на вход счетчика 4 подается управляющий сигнал на ш|ину вычитания; доступ импульсов квантования в счетчик 5 прекращается, начинается деление числа NI „ в счетчике 4 на число N2 „в счетчике 5 путем ,поразрядного вычитания с помощью BBIITI;Eлей 17, управляемых распределителем на элементах задержки 9, iHа вход которых начинают поступа|ть через вентиль 12 и мпульсы с частотой fI.

После каждого ц1икла вычитания импульс с выхода послед|него элемента задержки 9 через вентиль 15 пасту пает в регистр 2 на вычитание и в счетчик 8 — на сложен ие. Деление происходит до момента срабатывания тритгера старшего знакового разряда счетчика 4, в;результате .кото|рого вентиль 15 закрывается, и триггер 19 cTBHatBJIHâaåòñÿ в состояние, при котором снова омирываются вентили 18 и 14, закрывается вентиль 12 и снимается сигнал управления щи ной вычитани я счетчика 4.

Результат алгебраической разности дробHI I частей периодов, измеренных в начале и в конце эталонного интервала измерения, выдается BO внешние цепи и добавляется к ра нее 1выда нному числу.

Для обеспечения операции деления число дробной час.пи У,т Л"„, за писывается m счетчик делимого в виде N 10", где п — число разрядов дробной части результата измерения частоты.

С т"стя время — T опюсительно им пульса эта 7GH!Hoão интервала времан и измврения элемент задержки 8 выдает сигнал об окончании измерения, сбрасывается счетчик 4, а в триггере 19 подтверждается состояние, при котором вентиль 12 закрыт, вентили !8 и 14 открыты и снят сигяал управления шиной вычитания счетчика 4.

С этого момента .в счетчик 5 через вентиль

18 .поступают импульсы с частотой fI. Через вентиль 14 в счетчик 5 .подаются импульсы сброса, задержанные элементом 10 и находящиеся по времени между началом каждого импульса измеряемого сипнала и первым импульсом из каждой синхронизированной се:рии импульсав с частотой fI.

Опи санные процессы с приходом каждого импульса эталонного интервала повтОряются.

Связь между счетчиком 5 и вентилем !2 п редназна чепа для исключения деления на пжл ь.

Предмет изобретения

Цифровой частотомер, содержащий счетчик им|пульсов измеряемой частоты, счетчики им пуль сов квантования дробных частей и целых периодов измеряемой частоты, генератор эталонных частот, тривгеры, элементы за406! Гэ9

Сс-та-::-е" Л "тннова

Тек(ед 3. Тараненко

Рс,а с-ор Б. Федотов

Корректор А. Дзесова

Заказ 211 Изд. М 260 Тира>к 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного ко :итета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушскан паб., д. 4 5

Tllfi. Харьк. фин. и .ед. <;Патент» держки и,вентили, отличающийся тем, что, с целью повышения точностач и упрощения конст рукции, первый вход счетчика им пульсов измеряемой частоты соединен со входной клеммой, входом генератора и нулевым входом перьвого триггера, второй вход — с первым выходом генератора, единичным входом перьвого чэрипгера, через первый элемент задержки — со входом вентиля перевода частного и первьв IBxодом счетчика частного и через второй элемент задержки — с шинной сброса счетчика дробных частей периода и нулевым входом, второго триггера управления, sTop0A вхо д которого подключен к выходу первого триггера и через вентиль, связанный со вторым выходом генератора,— IK первому входу счетчика дробных частей периода, третий вход — к выходу счетчика дробных частей периода и через вентиль, связанный с выходом распределителя им|пульсов, — с первым входом регистра дробной части результата измерения и вторым входом счетчика частного, а выход — ко второму входу счетчика дрооных частей периода и через вентиль, связанный с третьим выходом генератора, и первому входу счетчика периодов и через вентиль, связанный со вторым выходом генератора и выходом счетчика периодов, — ко входу ра спределителя импульсов, образованного последовательно включениями элементами задержки, выходы которых соединены с вентилями, включенными между разрядам:t счетчи ков д робных частей и целых периодов, и через вентиль, связанный через элемент задержки со входной клеммой, — к ши не сбро15 са счетчика целых периодов, причем выход счетчика частного соединен через вентиль перевода частного ко второму входу регистра дробной части, первый выход которого подключен к претьему входу счетчика импульсов

20: змеряесмой частоты.