Способ счетно-цифрового измерения мгновенной частоты

с

on ислниВИЗОЫРИтЯН ИЯ

Ж) 468174

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Ф (22) Заявлено 03.04.73 (21)1904292/18 1 (51) М. Кл,Q01p 23/00 с присоединением заявки ¹â€”

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретеннй и открытий, i23 Приоритет

Опубликовано 25„04.73, Бюллетень № 15 (53) УДК 621.317.761 (088.8) Дата опубликования описания 18.О4.75 (72) Автор: изобретения

Г, Г. Гуров (71) Заявитель (54) СГ1ОСОБ СЧЕТНО, ДИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ

МГНОВЕННОЙ WCTOTV

О 2

Изобретение относится к области элект - роизмерительной техники и касается счетно-цифрового измерения мгновенной частоты.

Известен способ счетно-цифрового измерения частоты, основанный на сравнении длительности периода измеряемой частоты с длительностью эталонных периодов и подсчета числа колебаний измеряемой частоты за эталонный промежуток времени.

Известный способ характеризуется наличием ошибок при измерении мгновенного значения частоты, изменяющейся по произвольному закону.

Ileab изобретения - повысить точность измерения мгновенной частоты.

Это достигается тем, что частоту гене ратора синхронизируют с измеряемой частотой и после размыкания цепи синхронизации в заданный момент измеряют частоту генератора, изменяющуюся по извест ному закону.

На чертеже показана блок-схема вари.анта устройства для осуществления предлагаемого способа измерения мгновенной частоты.

Устройство состоит из фазового детектора 1, ключа 2, запоминающего устройства 3, частотного модулятора 4, генератора 5, счетно-цифрового частотомера 6 и блока управления 7.

Способ реализуется следующим образом".

До момента измерения на один вход

10 фазового детектора 1 поступает сигнал измеряемой частоты ), на другойвход— вх, I сигнал с выхода генератора 5. Через,открытый ключ 2 выходной сигнал фазового

15 детектора попадает на запоминающее устройство 3, которое подключено ко входу частотного модулятора 4. В качестве запоминающего устройства используется, конденсатор.

gp Таким образом осуществляется фазовая автоподстройка частоты генератора 5 к измеряемой частоте. В заданный момент измерения на блок управления 7 поступает запускающий импульс и блок управления

25 закрывает ключ 2, отключая тем самым

468174 f 2100 COS(2%Mt - 2 ГТф ЗЮ%Я Т

7y-- постоянная времени цепи фаэовЬй авто подстройки, например, при 3 = 100 гц, Т = 1 мксек, f М = 1 Мгц максимальная мгновенная разность частот составит

6 ° -6 а1=210И8ЮЯ Т =210 8ЮЪЙ 100 Ю =628ГЦ

При этом максимальная скорость изменения измеряемой частоты равна

При обычном счетно-цифровом способе измерения частоты и при времени измерения 1 мк/сек это дает максимальную ошибку 628 кгц. При предложенном способе и конкретных значениях параметров устройся ва эта составляющая ошибка равна 628 гц.

По окончании процесса измерения блок управления 7 открывает ключ 2 и сбрасывает показания частотомера 6, генератор синхронизуется с измеряемой частотой и следит за ней до следующего момента измерения.

;Предмет изобретения

V. u

С Я

Кроме того, появляется ошибка, связанная с изменением скорости измеряемой частоты, Пусть измеряемая частота изменяется по закону. запоминающее устройство 3 от фазового детектора 1 и запускает счетно-цифровой частотомер 6. Начиная с этого момента, конденсатор запоминающего устройства, 3 разряжается через входное сопротивле5, . ние частотного модулятора 4. При этом изменяется частота генератора 5, но скорость изменения его частоты может быть на несколько порядков меньше скорости изменения измеряемой частоты, и, кроме того, закон изменения частоты генератора может быть известен, что позволяет вычислить систематическую ошибку измерения частоты. Например, при скорости раз-15 ряда конденсатора запоминающего устройства 3(А), равной 0,01 в/сек (что практически легко выполняется), крутизне модуляционной характеристики генератора 5, равной 1 Мгц/в, диапазоне перестройки 1

Мгц и времени измерения частоты генератора менее 0,1 сек можно считать, что частота генератора изменяется линейно за время измерения . Скорость изменения и частоты генератора при этом равна 25 /=ДЯ= 0,01 1 = 0,01 Мгц/сек.

Систематическая абсолютная погрешность измерения мгновенной частоты по данному способу при приведенных выше конкретных gp

\ значениях параметров устройства определяет ся по формуле:

1 = 1 0 (,1+ И аО 2% Я. t ), 1О- среднее значение частоты; — коэффициент частотной модуляции;

Я - частота модуляции.

43

Мгновенная разность измеряемой часто-

4 ней ты и частоты синхронизированного с не генератора определяется по формуле — 0 1 28

Способ счетно-цифрового измерения мгновенной частоты путем сравнения длительности периода измеряемой частоты с длительностью эталонного периода и подсчета колебаний измеряемой частоты за эталонный промежуток времени.„о т л и ч,а шийся тем, что, с целью повышения точности измерения мгновенной частоты, частоту генератора, синхронизируют и измеряемой частотой и после раэмыкания це пи синхронизации в заданный момент,изме-ряют частоту генератора, изменяющуюся по, известному закону.

468174! Заказ Я Изд. М ЯЯ ) Тираж gQg

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Составитель В.Степанов

Редактор О,С геннна Техред НЛанеева Корректор ПЖ гонп