Способ измерения частоты импульсов и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК G01R23/10 

1. Способ измерения частоты импульсов путем подсчета импртьсов измеряемой частоты за зталонное время, определяемое заданным числом импульсов опорного генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, формируют время счета для последующего цикла измерения изменением на величину одного или нескольких импульсов опорного генератора, при этом время счета увеличива.ют от величины, равной эталонной, если момент окончания счета соответствует импуль- . су входного сигнала, и уменьшают до величины, равной эталонной, если момент окончания счета соответствует паузе между импульсами входного сигнала.

(риг. Г 2. Устройство для измерения частоты импульсов, содержащее, последовательно соединенные опорный генератор, блок синхронизации, счетчик и выходной регистр, а также формирователь времени счета, С-вход которого соединен с выходом опорного генератора, а R-вход подключен к второму выходу блока синхронизации, третий выход которого соединен с вторым входом счетчика, третий вход последнего подключен к второму входу блока синхронизации и входу устройства, отличающееся

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для определения скорости вращения колес и движения автомобиля.

Известен способ измерения частоты еледованйя импульсов, основанный на подсчете числа импульсов измеряемой частоты за эталонный интервал времени, определяемый заданным числом импульсов опорного генератора 1.

Недостатком известного способа является низкая надежность измерения, обусловленная непостоянством показаний в младшем разряде.

Устройство, реализующее известный способ, содержит последовательно соединенные фордтрователь, ключ, счетчик и индикатор, а также блок управления и опорный генератор 1.

Недостатком известного устройства является низкая надежность.

Наиболее близким к изобретению является способ измерения частоты импульсов путем подсчета импульсов измеряемой частоты за эталонное время, определяемое заданным числом импульсов опорного генератора с учетом дробной части периода измеряемой частоты 2.

Недостаток данного способа - низкая на дежность измерения.

Устройство, реализующее изместный способ измерения частоты импульсов содержит последовательно соединенные опорный генератор, блок синхронизации, счетчик и выходной регистр, а также формировагель времени счета, С-вход которого соединен с выходом опорного генератора, а R-вход подключен к второму выходу блока сгатеронизации, третей выход которого соединен с

вторым входом счетчика, третий вход последнего подключен к второму входу блока синхронизации и входу устройства 2.

Недостаток данного устройства - низкая надежность.

Цель изобретения - повышение надежности.:

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения частоты импульсов путем подсчета импульсов измеряемой частоты за эталонное время, определяемое заданным числом импульсов опорного генератора, формируют время счета для последующего цикла измерения изменением на величину одного или нескольких импульсов опорного генератора, при этом время счета увеличивают от величины, равной эталонной если момент окончагшя счета соответствует импульсу входного сигнала, и уменьцшют до величины, равной эталонной, если момент окончания счета соответствует паузе между . импульсами входного сигнала.

При этом в устройство, реализующее способ, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, блок синхронизации, счетчик и выходной регистр, а также формирователь времени счета, С-вход которого соединен с выходом опорного генератора, а R-вхо подключен к второму выходу блока синхрошзации, третий выход которого соединен с вторым входом счетчика, третий вход последнего подключен к второму входу блока синхронизации и входу устройства, введен ° блок управления величиной времени счета, первый, вход которого соединен с входом . устройства, второй, третий я четвертый входы оединеш 1 соответственно с h-м, (п-и)-м и ()-M вьрсодами формирователя времени , (п -и), -и выход которого подключен к 2 тем, что, с целью повышения надежности, в него введен блок управления величиной времени счета, первый вход которого соединен с входом устройства, второй, третий JI четвертый входы соединены соответственно с n-M, и {п+2) -м выходами формирователя времени счета, ( п 4 i -и выход которого подключен к второму входу выходного регистра, а () -и выход соединен с третьим входом блока синхронизации, четвертый вход которого подключен к выходу блока управления величиной времени счета.

BTOjxJMy входу выходного регистра, а( -и выход соединен с третьим входом блока синхронизации, четвертый вход которого подключен к выходу блока управления величиной времени счета.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, характеризующие работу способа и устройства для его реализации.

Способ измерения частоты импульсов заключается в следующем.

Измерение осуществляют подсчетом числа входных импульсов за эталонное время, которое определяется заданным числом импульсов опорного генератора. Начало формирования времени счета соответствует приходу импульса измеряемой частоты и может соответствовать любой точке в периоде спорного генератора. Пр этом результат счета остается неизменным, если окончание счета соответствует паузе между входными импульсами, хотя положение начала счета в периоде опорного генератора и меняется. Когда окончание счета в текущем цикле измерения соответствует переднему фронту последнего подсчитанного входного импульса, ситуация меняется и при формировании счета в последующем цикле измерения отодвигают на один или несколько периодов опорного генератора. И последний подсчитанный в теку щем цикле входной импульс будет обязательно подсчитан в последующем цикле вопреки изменению положения начала счета. Время счета оставляют з/величенным для всех последующих циклов измерения, пока окончание счета соответствует наличию импульса входного сигнала. Если из-за изменения входной частоты окончание счета соответствует паузе между входными импульсами, то время счета уменьшают до заданной величины для последующих циклов измерения. Время счета остается меньшим до тех пор, пока частота входных импульсов опять не изменится, так, что окончание счета будет соответствовать импульсу входной частоты.

Устройство содержит опорный генератор 1, формирователь 2 времени счета, блок 3 синхронизации, счетчик 4, источник 5 измеряемой частоты, выходной регистр 6, блок 7 управлеьшя величиной времени счета. Генератор 1 и формирователь 2 времени счета

.связаны между собой и с блоком 3 синхронизации, счетчик 4 соединен входами с источником 5 измеряемой частоты, блоком 3 синхронизации, а выходом - с выходным

регистром 6, счетный вход которого соединен с формирователем 2 времени счета, блок 7 управления величиной времени счета соединен входами с источником 5 измеряемой частоты и h-M, (ц-и)-м я( -м выходами формирователя 2 времени счета, а выходом - с блоком 3 синхронизации.

Устройство дая измерения частоты импульсов работает следующим образом.

Генератор 1 работает в автономном режиме. В исходном состоянии по окончании предыдущего цикла измерения результат занесен в оперативную память - выходной регистр 6, счетчик 4 сигналом блока 3 установлен в состояние нуля. Формирователь 2 ннаходится в состоянии свободного счета импульсов . генератора 1. С приходом очередного, после окончаттия предыдущего цикла измерения, входного импульса 5 измеряемой частоты блок 3 устанавливает в нулевое состояние формирователь 2, подает сигнал на счетчик 4 разрещения счета и с небольшим запаздыванием снимает сигнал установки нуля со входа R. Поэтому первый входной импульс в счетчик не записьшается. Подсчитывают импульсы последующие. Формирователь 2 подсчитывает импульсы генератора 1, начиная с третьего, с момента прихода пер. вого входного импульса с источника 5. С подсчетом п -го импульса генератора 1 на выходе п формирователя 2 формируется импульс,, примерно равный по дпительности периоду генератора 1.

Если в предыдущем цикле измерения момент окончания времени счета соответствовал паузе между входными импульсами, то импульс с h -го выхода формирователя 2 поступает на вход блока 3 и далее на вход счетчика 4, прекращая тем самым счет импульсов счетчиком 4, т.е. момент окончания счета соответствует импульсу сигнала {фиг. 2 b, с ). Под действием импульса на (n-(-l)-M выходе формирователя 2 результат измерения переносится в регистр 6. Далее цикл работы повторяется (фиг.2d,e,f ,)

Предложенный способ и устройство, его реализующее, повыщают надежность измерения частоты благодаря устранению мерцания результата, по сравнению с прототипом требует всего два дополнительных D-триггера, что практически не сказывается на общей стоимости устройства, особенно при вьшолнении его наоснове большой интегральной схемы (БИС).

а

Ь с

d

е

/

/7

фиг, 2