Цифровой частотомер Советский патент 1983 года по МПК G01R23/00 

2. Частотомер по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что третий вход счетчика адреса запоминающего устройства подключен к второй дополнительной шине устройства.

1. ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР, со держащий форвдироват ель импульсов, реверсивный счетчик, регистр, генератор эталонной.частоты и делитель частоты, первый вход.которого соеди нен с. выходом генератора эталонной частоты, а второй вход делителя час тоты соединен с выходом регистра, вход формирователя импульсов подкл чен к,входной шине устройства, а выход формирователя импульсов - к суммируквдему входу реверсивного сче чика, о т ли чающийся тем что,.с целью повышения точности и повышения надежности, в него введен блок синхронизации, запоминающее ус ройство, блок управления, триггер. элемент И и счетчик запокшнающего устройства, первый вход которого подключен к выходу делителя частоты, к первому входу синхронизации и к ВХОДУ блока управления, первый ьыход счетчика адреса запс 1инаюиего устройства соединен с перв.ым входом запиливающего устройства, второй выход счетчика адреса запоминающего устройства Соединен с первь « входом триггера, а второй вход счетчика адреса запоминающего устройства подключен к второму вхсду триггера, к первой дополнительной шине устройства и к управляющему входу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом элемента И, суммирующий вход реверсивного счетчика подключен к выходу формирователя импульсов или к выходу блок синхронизации, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход блока синхронизации подключен к второму входу запоминающего устройства, третий вход которого соединен с выходом блока управления, а выход запоминающего устройства подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера.

Изобретение относится к автоматй,ке и информационно-измерительной тех 1нике и предназначено для автоматичес кого измерения частоты с выдачей результатов измерения в цифровом коде, пригодном для - ввода в электронную цифровую вычислительную машину. Известен цифровой частотомер, содержащий генератор эталонной Частоты, счетчик импульсов эталонной, частоты, формирователь, импульсов измеряемой частоты, счетчик надпульсов измеряемой частоты, а также различные вспомогательнйе элементы Недостаток эТого частотсячера низкое быстродействие. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее генератор эталонной частоты, два делителя частоты, управляемые от разрядного регистра, счетчик импульсов измеряемой частоты, сдвиговый регистр С 2). Недостаток известного Устройства большой объем оборудования и невьасокая точность измерения при непрерывном отсчете частоты. Цель изобретения - повышение точности и надежности Поставленная цель достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий формирователь импульсов ре версивный счетчик, регистр., генератор эталонной частоты и делитель частоты, первый вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, а второй вход делителя частоты соединен с выходом регистра, вход формирователя имйульсов подключен к входной шине устройства, а выход формирователя импульсов - к суммирующему входу реверсивного счет чика, введены блок синхронизации, запоминающее устройство, блок управления, триггер, элемент И и счетчик адреса запоминающего устройства, первый вход которого подключен к выходу делителя частоты, к первому входу блока синхронизации и к входу блока управления, первый выход счетчика адреса запоминающего устройства соединен с первым входсад запоминающего устройства, второй выход счетчи ка адреса запоминающего устройства соединен с первым входом триггера, а второй вход счетчика адреса запоминающего устройства подключен к второму входу триггера, к первой до.полнитёльной шине устройства и к управляющему входу реверсивного счетчика вычита1мций вход которого соединен, с выходом элемента; И, суммирующий вход реверсивного счетчика под,«лючен к выходу Формирователя импуль:сов или к выходу блока синхронизации, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход блока синхронизации подключен к второму входу запоминающего устрой-, сгва, третий вход которого соединен с выходом блока управления, а выход запсждинающего устройства подключен к первому входу элемента, второй вход которого Соединен с выходом триггера. Причем третий вход счетчика адреса запоминающего устройства подключен к второй дополнительной шине устройства. На фиг.1 изображена блок-схема цифрового частотомера; на фиг.2 - диаграмма, поясняющая принцип синхронизации измеряемых и эталонных частот. цифровой частотомер содержит формирователь 1 импульсов, блок 2 синхронизации, запоминающее устройство 3, реверсивный счетчик 4, счетчик 5 адреса запоминающего устройства, триггер 6, элемент 7 И,р;гистр 8, дели, тель 9 частоты, генератор 10 эталонной частоты , блок 11 управления. Устройство работает следующим o6fразом. Реверсивный счетчик 4 по суммирующему входу накапливает сумму импульсов MHt) частоты 4y,(t) , а по вычитающему входу осуществляет вычитание изN+(t) суммы импульсов (i) частоты i (-t-To), где Tj, -образцовый интервал времени измерения, а (t-To) частота уч, задержанная на время Т,. В реверсивном счетчике 4 образуется разность 14 +(t)-N-(-t) , которая пред ставляет собой сумму импульсов частоты 5 на интервале Т во времени. Задержка импульсов частоты ix на время Т осуществляется следующим образом. Блок 2 синхронизации синхронизирует измеряемую частоту с частотой, поступающей с делителя 9 частоты, как показано на фиг.2. Синхронизированные таким образом импульсы частоты записываются в запоминаюем устройстве 3. Образцовый интервал времени ТрЕТ Мду,, где г- период эталонный частоты, Ыо число записаниое в регистре 8, w - число ячеек зап Я4Инаю|цего устройства 3, в которые записываются импульсы синхро ниэировавной частоты. Перед началсм работы триггер 6, реверсивный счетчик 4 и счетчик 5 устанавливаетея в ноль, в регистр 8 записывается число, определяющее частоту tp записи информации в . запоминающее устройство 3, причем Если коэффициент пересчета счетчика адреса п еменный, то устанавливается коэффициент пересчета счетчика 5 адреса, определяю1цИй число VM. Блок 11 управления на каждый импульс с в&осода целителя 9 части выдает сначала: сигнал на считывание из ячеййи эайсзминакнцёго УСТройства 3, а затем ciflfнал на запись информации в эту же ячейку. Последоватёльноеперекллоченив счетчика 5 адреса эапоминаюсцёго устройства от импульсов с делителя 9 обеспечивает запись информации в ячейки запоминаю запись информации щего устройства 3. Сигнал перепнолненкя счетчика 5 адреса, свйдетельс вукидий о заполне НИИ запоминающего устройства 3 нужной информацией, устанавливает триггер 6 в единицу, что разрешает прохож/дение через элемент: 7 и информации с выхода запоминающего устройства 3 иа вакитающий вход реверсивного счетчика 4. Таким образом, на первсм I интервале Tj, до иереполнения счетчика 5 адреса 1 евёрсивный счетчик 4 работает только на сложение, а в . запсаЦинающее устройство 3 записываются импульсы частоты у. . После первого переполнения счетчика 5 адреса начинается работа реверсивного счетчика 4 и на вычитание, на суммирующий вход реверсивного ечет;4ика можно подавать импульсы частоты $ч taK с выхода формирователя 1 импульсов, так и с выхода блока 2 синхронизации измеряемой и эталонной частот. Результат измерения частоты i можно снимать с реверсивного счетчи ка 4 непрерывно, причем о ТМо записанное в реверсивном счетчике 4.« Предлагаемый цифровой частотсмер обладает более простой структурой, что приводит к уменьшению объема оборудования, требуемого для настро:ения частотомера. Крсиле ТСЙРО, при . (большой частоте снятия результата, и высокой точности измерениянужно запоминать большой информации, и для -построения сдвигового регнстра прототипа требуются большие затраты оборудования, чём для построения запоминающего устройства, так как степень интеграции последнего гораздо Btaue степени интеграции микросхем, на которых .строятся сдвиговые регистры.Воспроизведение с псмосць запоминакмцего устройства измеряемой частоты у гораздо точнее, чем с псмоадью цифрового, интегратора (последний Любую расстановку импульсов измеряемой частоты аппрокс104)4рует рдв. „„ .«.,-„«„„ номерной расстановкой имауяьоов. поэтому прн больпюйфлукту вдичастоты у Точность непрерывного и ерения будет невысокой). В предпагаемсм Частотомере воспроизволмая с пЬмсш1ью запоминающего устройства последовательность импульсов точно соответствует частоте так как момент записи импульсов этой частоты. может быть задержан не болееу чем на длительности периода частоты, идущей с выхода делителя 9 частоты, причем величину этого периода можно сделать произвольно . малой. Поэтому при существенно } . флуктуации частоты точность непрерывного и ерения с помощью предлагаемого частотомера будет значительно вйше. Aflt. С9рое /tPXp. пересчета