Цифровой инфранизкочастотный фазометр-частотомер Советский патент 1984 года по МПК G01R25/00 G01R23/00 

111 Устройство относится к информационно-преобразовательной н измеритель ной технике и может быть применено при создании комбинированных измерительных приборов и функциональных преобразователей. Известно устройство, я состав которого входят три двоичных умножителя, два генератора опорной частоты, ключ, блок управления и счетчик результата 1 3Каждый из двоичных умножителей состоит из регистра, счетчика и системы ключей. Следовательно, данное устройство достаточно сложно. Известно устройство, содержащее цвоичный умножитель, реверсивный счетчик, регистр, схему сравнения и два счетчика 2. Оно несколько проще предыдущих устройств, однаков диапазоне низких и инфранизких частот оно обладает низким быстродействием, так как импульсы измеряемой последовательнос ти используются в нем в качестве счетных. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является цифровой инфраиязкочастотный фазометр-частотомер, содержащий формирователь временных интервалов, первые два выхода которого подключен к входам переключателя режимов работы, а третий выход соединен с входом блока управления и первым входом пер вого элемента И, второй вход которого подключен к входу первого управляемого делителя частоты и выходу второго управляемого делителя частоты, вход которого соединен с выходом эталонного генератора, а управляющие входы подключены к выходам первого счетчика импульсов и первой группе входов цифрового блока деления, вторая группа входов которого соединена с выходами задатчика числа, а выходы подключены к управляющим входам первого делителя частоты, выход которог соединен с первым входом второго эле мента И, второй вход которого подклю чен к выходу переключателя режимов работы, а выход соединен с первым входом второго счетчика, выходы кото рого подключены к входам блока цифро вого отсчета, а второй вход соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к управляющему входу переключаteля режимов работы и входу задатчика числа, а третий выход соединен с первым входом первого счетчика, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И З1, Недостатком данного устройства является его сложность, обусловленная наличием двух управляемых делителей частоты и, что особенно ощутимо, цифрового блока деления. Цель изобре -ения - упрощение устройства . Поставленная цель достигается тем, что в цифровой инфранизкочастотный фазометр-частотомер, содержащий формирователь временных интервалов, первые два выхода которого подключены к входам переключателя режимов работы, а третий выход соединен с входом блока управления .и первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй вход которого подключен к управляющему входу переключателя режимов работы и входу задатчика числа, а третий выход соединен с первым входом второго счетчика, выходы которого подключены к входам блока цифрового отсчета, а второй вход соединен с выходами второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу переключателя режимов работы, а также эталонный генератор, дополнительно введены третий счетчик, два блока элементов совпадения и блок вычитания, первый вхсд которого соединен с вторым входом первого элемента И и выходом эталонного генератора, а второй вход Подключен к выходу первого блока элементов совпадения, управляющие входы которого соединены с выходами первого счетчика, а сигнальные входы подключены к выходам третьего счетчика и сигнальным входам второго блока элементов совпадения, управляющие входы которого соединены с выходами задатчика числа, а выход подключен к второму входу второго элемента И, причем выход схемы вычитания соединен с входом третьего счетчика. На чертеже изображена структурная Схема устройства. Оно содержит формирователь 1 временных интервалов, элементы И 2 и 3, счетчики 4-6, блок 7 управления, блоки 8 и 9 элементов совпадения, задатчик 10 числа, эталонный генератор 11, блок 12 вычитания, переключатель 13 режимов работы и блок 14 цифровог отсчета. При этом формирователь 1 соединен с элементом И 2, с блоком 7 и перекл чателем 13, который через элемент И 3 и счетчик 5 соединен с блоком 14 блок соединен по второму входу с задатчиком 10 числа, а по выходам - с счетчиком 5, переключателем 13 и сче чиком Д, который соединен по второму входу с элементом И 2, а по выходам через блок 8 - со счетчиком 6 и блоком 9, соединенным своим выходом с элементом И 3, а входами - с задатчи ком 10, генератор 11 соединен с элементом И 2 и через блок 12 со счетчи ком 6. Устройство работает следующим образом. Инфранизкочастотные сигналы v(t)Vr sii-fit , v,(t)v sin(git-Mx), фазовый сдвиг -fjn частота F. которых подлежит измерению, поступают на входы формирователя 1 временных интервалов. На его первом, втором и третьем выходах формируются прямоугольные импульсы, длительность которых пропорциональна временрюму сдвигу сигнал., Л t, -1 i , периоду uiy-kf--I.IF , а также импульс фиксированной длительности л-ta k-to (k - коэффициент пропорциональности) За время в счетчик 4 поступа ет /(-(:„ импульсов с выхода генератора 11, где fo частота следования импульсов на выходе этого генератора. Коэффициент пересчета счетчика 4 - N выбирается таким образом, что бы за время4t2 произошло одно перепо нение данного счетчика. Таким образом, по окончании интервала времени ui в счетчике 4 содержится число ( Частота импульсов на выходе блока 12 вычитания оп)сделяется выражени.-. где fj частота импульсов на выходе блока 8 элементов совпадения. Счетчики 4 и 6 и блок 8 элементов совпг,чения представляют собой первый ДВОИЧНЫЙ умножитель, частота импульсов на выходе которого равна Счетчик 6, задатчик 10 числа и блок 9 элементов совпадения представляют собой второй двоичный умножитель, частота импульсов на выходе которого определяется выражением f - ° г NP - код числа на выходе задатчика 10. Решая совместно уравнения (3) (6), получим: V-- | В режиме измерения фазового сдвига при положении переключателя 13, указанном на чертеже - на вход элемента И 3 поступают импульсы длительностью Л1 с первого выхода формирователя 1 временных интервалов. На выходе задатчика 10 устанавливается число No-N|j 360/44, где 0,1; 0,01, и т.д. - дискретность отсчета результата измерения фазового сдвига, град/импульс. На вход счетчика 5 поступает число импульсов, равное зьо х: 560 ц, & Т х т.е. измеряемому фазовому сдвигу в градусах. В режиме измерения частоты - при положении переключателя 13, противоположном указанному на чертеже - на вход элемента И 3 поступают импульсы длительностью д с второго выхода формирователя 1 временных интервалов. На выходе задатчика 10 устанавливается число М0-М|| 100лf, где 0,1; 0,01 и т.д. - дискретность отсчета частоты Гц/импульс. На вход счетчика 5 поступит число импульсов, равное О 100 , р 7Г о Результат измерения в обоих режимах работы устройства индицируется блоком 14 цифрового отсчета. Таким образом, введение в состав цифрового инфранизкочастотного фазометра-частотомера третьего счетчика, двух блоков элементов совпадения.

J11058266

блока вычитания и установление новых тоты и цифровой блок деления, чем и связей позволяет исключить из его достигается значительное упрощение состава два управляемых делителя час- устройства.

ЦИФРОВОЙ ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНЫЙ ФАЗОМЕТР-ЧАСТОТОМЕР, содержащий формирователь временных интервалов, первые два выхода котор ого подключены к входам переключателя режимов работы, а третий выход соединен с входом блока упргавления и первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй вход которого подключен к управляющему входу переключателя режимов работы и входу задатчика числа, а третий выход соединен с первым входом второго счетчика, выходы которого подключены к входам блока цифрового отсчета, а второй вход соединен с выходами второго элемента И, первый вход которого подключен к выкоду переключателя режимов работы, а также эталонный генератор, о- т л ичающийся тем, что, с целью упрощения, в него введены третий счетчик, два блока элементов совпадения и блок вычитания, первый вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и выходом эталонного генератора, а второй вход подключен к выходу первого блока элементов совпадения, управляющие вхоДы (Л которого соединены с выходами первос го счетчика, а сигнальные входы подключены к выходам третьего счетчика г и сигнальным входам второго блока элементов совпадения, управляющие входы которого соединены с выходами задатчика числа, а выход подключен к второму входу второго элемента И, . СП 00 INS причем выход схемы вычитания соединен с входом третьего счетчика. а

fi

I « Н