Устройство для измерения периода колебания Советский патент 1986 года по МПК G01R23/02 

1

Изобретение относится к электро- и радиоизмерениям и может быть использовано в качестве прецизионного периодомера.

Цель изобретения - повьштение точности измерения в широком диапазоне путем измерения аналоговыми средствами интервалов в начале и конце периода преобразования измеренных величин в цифровой код и последующего суммирования результатов измерения целой и дробной частей.

На фиг, 1 приведена структурная схема: устройства на фиг. 2 - временые диаграммы его работы.

Устройство состоит из опорного генератора 1, ключа 2, счетчика 3, сумматора 4, линии задержки 5, триггера 6, первого и второго формирователей 7 и 8, первого и второго генераторов тока 9 и 0, интегратора 11 и АЦП 12.

Генератор 1 подключен к первым входам формирователей 7 и 8 и к по- ,следовательно соединенным ключу 2, счетчику 3 и сумматору 4, Первый выход триггера 6 соединен со вторым входом ключа 2, а через формирователь 7 и генератор тока 9 - с первы входом интегратора П, а второй выход триггера 6 через формирователь 8 и генератор тока 10 подключен ко второму входу интегратора 11„ Выход последнего через АЦП 12 подключен ко второму входу сумматора 4. Вход линии 5 соединен с выходом юрмирователя 8, а выход - со входами сброса счетчика 3 и интегратора 11. Вход триггера 6 соединен с входной, а выход сумматора 4 - с выходной шиной устройства,

На фиг. 2 приведены временные диаграммы работы устройства: напряжения на входе устройства (2а), на выходе генератора 1 (2&), триггера

6(2В), формирователя 7. (2 г) формирователя 8 (2 О и интегратора 11 (2е).

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерения счетчик 3, триггер 6 и интегратор 11 находятся в исходном состоянии. В начале измеряемого периода Т опрокидывается триггер 6 (2а, 2Ь). Сигнал с его выхода запускает формирователь

7и открьтает ключ 2. Сигнал опорного генератора 1 (28) с периодом

Тр поступает на счетчик 3, который начинает заполняться. По приходу третьего импульса Т (считая с начала TX) на формирователь 7 тот выключается (21), Таким образом, длительность импульса t,, полученного в первом формирователе импульсов 7, находится в пределах (2 Т, 3 Т), По окончании измеряемого периода

триггер 6 возвращается в исходное состояние, и сигнал с первого его выхода запирает ключ 2. На счетчик 3 за время Т проходит К импульсов, характеризующих Ту:Т,КТ, Одновременно сигнал со второго выхода триггера 6 запускает формирователь 8, выключающийся по приходу второго (счи- тая от конца Т импульса Т. Таким образом, длительность t -импульса,

полученного в формирователе 8, находится в пределах (Т, 2Тд),а измеряемый период определяется по формуле

T,(K-l),-t

Сигналы с формирователей 7 и 8 открывают во время своего действия генераторы тока (соответственно 9 и 10), первый из которых увеличивает, а второй уменьшает напряжение на интеграторе 11 (2е). Если токи обоих генераторов тока 9 и 10 одинаковы по величине, то после окончания импульса t напряжение на выходе интегратора 11 будет пропорционально . В АЦП 12 величина этого напряжения преобразуется в цифровую форму. Так как находится в пределах (0,2Тд), то код с выхода

АЦП 12 складывается в сумматоре 4 с кодом, поступающим со счетчика 3, полученный при этом код значения Ту подается на выходную шину.

Так как после окончания Tj в счетчике 3 должно быть записано число К1, то за исходное принимается состояние счетчика 3, равное Р-1, где Р - емкость счетчика 3, Установка этого состояния, а также обнуле- нив интегратора 11 производятся

перед каждым измерением импульсом с выхода формирователя 8, задержанным в -линии 5.

Формула изобретения

Устройство для измерения периода колебания, содержащее опорный генеЭ

ратор, выход которого соединен с первым входом первого формирователя второй формирователь, счетчик, триггер и интегратор, о тлич аю- щ е 6 с я тем, что, с целью повы-- шения точности измерения в широком диапазоне, в него введены первый и второй генераторы тока, ключ, сумматор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и линия задержки, выход опорного генератора соединен с первым входом второго формирователя и импульсным входом ключа, потенциальный вход которого соединен ро вторым входом первого формирователя и первым выходом триггера, второй

V

J

7V

379864

выход которого соединен со вторым входом второго формирователя, выход ключа соединен со счетным входом счетчика, разрядные выходы которо- J го соединены с входами первого слагаемого сумматора, входы второго слагаемого соединены с выходами АЦП, а выходы - с выходной шиной устройства, выходы первого и второго форJO мирователей через первый и второй генераторы тока с оединены с первым и вторым входами интегратора, выход которого соединен с входом АЦП, вход Линии задержки соединен с вьпсоJ5 дом второгоформирователя,а выход-свходами сбросаинтегратора исчетчика.

ж

il-t,-f2

Изобретение относится к области электро- и радиоизмерений и может быть использовано в качестве прецизионного периодомера. Цель изобретения - .повышение точности измерений в широком диапазоне, достигается путем измерения аналоговыми средствами интервалов в начале и конце периода преобразования измеренных величин в цифровой код и последующего суммирования результатов измерений целой и дробной частей. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее опорный генератор i, первый и второй формирователи 7 и 8, счетчик 3, триггер 6, и интегратор 1I, дополнительно введены первый и второй генераторы тока 9 и 10, ключ 2, сумматор 4, аналого-цифровой преобразователь 12 и линия задержки 5. Работа устройства поясняется по временным диаграммам в описании изобретзния. 2 ил. W 1с ю со 00 о