Цифровой частотомер мгновенных значений Советский патент 1984 года по МПК G01R23/00 

Uf

«fcИзобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля, регистрации и измерения частоты.

По основному авт.св. № 1038882 5 известен частотомер мгновенных значений, содержащий формирователь входного сигнала, выход которого соединен с установочным входом вычитающего счетчика, счетный вход которого сое- 0 динен с выходом преобразователя код частота выполненного в виде последовательно соединенных эталонного генератора импульсов и двух управляемьк делителей частоты, информацион- tS ные входы которых соединены соответственно с разрядными выходами вычитающего счетчика, причем информационный вход старшего разряда каждого управляемого делителя частоты преоб- 20 разователя код - частота соединен с источником логической 1 ij

Недостатком известного частотомера является низкая помехозащищенность .25

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости частотомера мгновенных значений при сохранении широкого динамического диапазона входных сигналов и быстродействия зо устройства.,

Цель достигается тем, что в частотомер мгновенных значений, содержаий формирователь входного сигнала, вьтчитающий счетчик, счетный вход ко- ,, торого соединен с выходом преобразоййтеля код - частота, информационные входы которого соединены соответственно с разрядными выходами вычитаюего счетчика, причем информахдион- Q ный вход старшего разряда каждого i управляемого делителя частоты преобазователя код - частота соединен с источником логической 1, выход ормирователя входного сигнала соеди-, нен с управляющим входом вычитающего счетчика через вентиль, а управляюий вход вентиля подключен к выходу старшего разряда вычитающего счетчика.

На фиг. 1 изображена структурная схема частотомера; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

- Цифровой частотомер мгновенных значений содержит формирователь 1 55 входного сигнала, подключении через вентиль 2 к установочному входу вычитающего счетчика 3. Счетный вход

счетчика подключен к выходу преобразователя код - частота, выполненному из последовательно соединенных эталонного генератора 4 и управляемых делителей 5 и 6 частоты. Информационные входы делителей соединены соответственно с разрядными выходами реверсивного счетчика. Информационный вход старшего разряда каждого управляемого делителя подключен к источнику логической 1. Выход старшего разряда счетчика 3 подключен к управляющему входу вентиля 2 .

Работа устройства поясняется временными диаграммами (фиг. 2). На первой временной диаграмме показана временная развертка входного сигнала Ugj при наличии в нем высокочастотных помех, на второй - последовательность импульсов на выходе формирователя и«, на третьей - изменение во времени сигнала Up, на старшем разряде счетчика 3, на четвертой - изменение во времени числа N на входах делителей 5 и 6.

Устройство работает следую: цим образом.

Пусть в некоторый произвольньй момент времени tg произошло включение в работу частотомера, входной сигнал которого содержит высокочастоную регулярную помеху. С этого момента времени формирователь 1 начинает выдавать каждый период входного сигнала Т серии коротких импульсов Urn при каждом переходе входного сигнала Ug через О.

Первый из этих импульсов устанавливает счетчик 3 в единичное состояние, и старший разряд счетчика находится в этом состоянии в течение времени to до тех пор, пока ход счетчика не спишется до половины частотой f с делителя 6 частоты

f-Nik

(1) 22

где N - текущее значение числа в двоичном коде на информационных входах делителей; fp- значение эталонной частоты; п - количество разрядов вычитающего счетчика 3 и каждого из делителей 5 и 6. В течение времени tQвeнтиль 2 закрыт и все импульсы с формирователя 1 с периодом следований меньшим t не проходят на вход счетчика 3. Любой следующий после периода, при котором произошло вклнзчение ча тотомера в работу, аналогичный про цесс списывания счетчика происхо дит rio первому из серии импульсов с формирователя по началу периода входного сигнала. С учетом (1) мож заключить 2F dt. После интегрирования выражения с учетом того, что t меняется от . . до t., а N от 2 получают ДО J-, f С момента времени t процесс списывания (2) повторяется от п них начальных условий (на входах лителей 5 и 6 частоты все 1). Интегрируя (2) и учитывая, что - -2 время меняется отt -- - fо до Тд - длительности периода входного сигнала, а N от 2 до N,;, - числа на входах умножителей в конце периода Т, получают I btn NK-f-fТаким образом, число Nj на входах делителей 5 и 6 настоты в конце периода времени Тц обратно пропорционально его величине, а следовательно прямо пропорционально частоте f , для которой Tj{ является периодом. Достоверность реализации поставленной цели подтверждена испытаниями макета устройства. Наличие во входном сигнале частотомера высокочастотной помехи не влияет на метрологические характеристики устройства.

ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ по авт. св. № 1038882, отличающийся тем, что, с целью повышения его помехоустойчивости, выход формирователя входного сигнала соединен через вентильс управляющим входом вычитающего счетчика, а управляющий вход вентиля подключен к выходу старшего разряда вычитающего счетчика.