Способ измерения отношения частот двух сигналов Советский патент 1986 года по МПК G01R23/02 

Изобрете} не относится к измери- ,тельно-пнформационной технике и может быть использовано для измерения отношения частот, периода и частоты электрических сигналов.

Цель изобретения - повышение быст родействия путем формирования канала измерительного интервала п произвольный момент времени, а конца - по приходе ближайших импульсов, повторяющих порядок поступления первых подсчитанных импульсов,

На фиг, 1 и 2 представлены временные диаграммы, соответствующие импульсным последовательностям частот f, и f,.

11змере}1ие отношения частот двух сигналов по предла1 аемому способу производится следующим образом.

Из обоих электрических сигналов формируются импульсные последовательности первой fj и второй f частот, .Счет импульсов обеих частот начинают по приходу ближайших после, момента t

пачала измерения импульсов tu и t.

iсоответственно частот f.

и f.

-Hi

При

М -равенстве одн.ого из подсчитываемых

количеств импульсозз частот f и f .числу N-1 (момент t), где N - некоторое .-заданное число, счет импульсов обеих частот завершают по приходе ближайших после момента Up импульсов t J, и t частот fj п fj , повторяющих порядок следования импульсов t,, и tn. . .

В зависимости от порядка следоваПИЯ первых подсчитанных импульсов t, и tц возможны два варианта формирования начала и конца интервала счета импульсов: когда первым после момента t следует импульс t (этот вариант представлен временкьп-п1 диаграммами на фиг, 1), тогда интервал счета Т{- начинается по приходе импульса t , завершается - по прихдде импульса , а его длительность равна Т, времени прохождения N, це.пых периодов f(; когда первым после момента tg следует импульс t, (этот вариант представлен временными диаграммам на фиг, 2), тогда интервал счета Т начинается по приходе импульса tjj , завершается - по приходе и myльca t , а его дл5чтель ость равна времени прохождения N,, целых периодов частоты f ,

Таким образом, по окончании счета импульсов в общем случает справедливо выражение

2.А2844N,T, NJ,, где Т, -1

и Т

1

- длительность периодов

частот f и f2. Считая одну из частот, например частоту f,,, образцовой, а другую частоту f.,, - измеряемой, можно определить, частоту и период неизвестной частоты:

5

10

N,

N

20

25

f fli f . т - , т

N, I z Г N7 / .

oжeт быть проведена оценка максимального значения относительной погрешности квантованиями , присущей данному методу. Для этого первоначально находим максимальное значение абсолютной погрешности квантования

к:/иа|сс-

Б первом случае (фиг. 1) абсолютная погрешность квантования &К|ОПре- деляется выражением

iK, /.TC, - Г, ЛА,- At,y ,

где. . и lit - погрешности формирования соответственно

Здначала и конца интервала .,

Во втором случае (.фиг, 2) абсолютная погрешность квантования определяется выражением

K,./TC,- Т„,/ /tt,, -At,,/,

гдеД1:, nitj, - погрешности формирования соотвественно начала и конца интервала TN,. Из временных диаграмм фиг. 1 и 2

видке, что в общем случае

-55

, Wc (йt,),„, (it)

макс

ti.Uwe

-j-) если f, f2

50

- если f, fj

Лх

маус

йК

MqKc

55

-|-, если f, fj.

- если f. f

вания ем

- 12Д284А.4

Относительная погрешность кванто- В известном способе.длительность

определяется, выражени- одного измерения определяется выражением

макС

ЛК

«qxc

N,T

r1 t

-, если f( ; f.

если f f

или

i:.MCiKC

Так как число импульсов большей частоты, зафиксированное-по ок ончании счета, не может быть меньше заданного числа N, 20

1

к.мохе

N

как и в известном способе.

Сравним быстродействие предлагае- мого и известного способов. Из временных диаграмм, представленных на фиг. 1 и 2, следует, что наихудшим с точки зрения обеспечения быстродействия 71Д1Я данного способа является случай, характеризующийся диаграммами фиг. 2. При этом время одного измере- ния Т,, по предлагаемому способу буЧ 1

дет:

Тц, it, + + At,,

где f время- одновременного счета импульсов обеих частот; fit, - задержка момента начала

счета относительно мо- мента

ut tp-t - задержка момента окончания счета относительно момента tp; /

N 1 Учитывая, что Т. , где -г

Ч S период большей из измеряемых частот,

а знaчeнил,4t,, HAt ограничены длительностью одного периода меньшей из измеряемых частот f д,, запишем выражение для определения максимальной длительности одного измерения по предлагаемому способу:

ч

ияхс

N %

Т it, + ut

+ it, + Т,+ Те

где. it, - задержка момента начала предварительного счета относительно момента . начала измерения;

t- - задержка момента начала повторного счета относительно момента прекращения предварительно- го счета (момента равенства одного из подсчитываемых количеств импульсов первому заданному числу N,); д1 - задержка момента окончания повторного счета относительно момента равенства подсчитываемого количества импульсов большей частоты второму заданному числу Nj;

- длительности интервалов соответственно предварительного и повторного счетов.

Таким образом, выигрьш в быстродействии, например, при равен длительности примерно 47 периодов большей частоты.

TC, .Т,

Формула из о б ре.тения

Способ измерения отношения частот двух сигналов, основанный на подсчете импульсов обеих частот, определении момента tp равенства какого-либо из количеств подсчитанных импульсов заранее заданной величине и определении результата измерения как отношения количеств подсчитанных им- пульсов обеих частот, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, запоминают оче- реднЪсть следования первых из подсчитанных импульсов обеих частот и заверщают счет при поступлении ближайших после момента to импульсов обеих частот, повторяющих очередность следования первых из подсчитанных импульсов .

Редактор А. Козориз

Составитель В. Латышев

Техред О.Сопко Корректор М. Шароши

Заказ 3698/42Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Ра тпская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг. 1

фиг. 2

Изобретение относится к измерительно-информационной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия. Из обоих электрических сигналов формируются импульсные последовательности первой f( и второй fj частот. Счет импульсов обеих частот начинают по приходе ближайших по сле момента tg начала измерения импульсов t и tf, соответственно частот f-, -и f . При равенстве одного из подсчитываемых количеств импульсов частот f, и f числу N-1 (момент tp), где N - некоторое заданное число, с чет импульсов частот завершают по приходе ближайших после момента tp импульсов t. и t .„ частот fj и f 2 , Повторяющих порядок следования импульсов t . Указанная цель достигается за счет формирования начала измеряемого интервала в произвольный момент времени, а конца - по приходе ближайших импульсов, повторяющих порядок поступления первых подсчитанных импульсов. Так, вьшгрьш в быстродействии, например, при равен длительности примерно 47 периодов большей частоты. 2 ил. С р (Л