Способ измерения частоты периодических электрических сигналов Советский патент 1986 года по МПК G01R23/00 

1257545

относится к электробора на

измерительной технике и может быть использовано при измерениях частоты.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения - достигается за счет исключения операции подсчета числа периодов исследуемого сигнала, в силу чего значение исследуемой частоты не ограничивается быстродействием используемой при реализации способа элементной базы.

На чертеже приведены временные- диаграммы, поясняющие предлагаемый способ.

Измерения по предлагаемому способу производят следующим образом.

Формируют последовательность импульсов исследу емой частоты, имеюпщх на фронтах монотонно изменяющиеся участки (диаграммы б, г на чертеже). Проводят первый калибровочный цикл несинхронного стробирования этой последовательности импульсами первой образцовой частоты f,, (диаграмма а) . В результате получают первую последовательность расширенных сигналов (диаграмма б, пунктир), Проводят первые две выборки, в качестве которых берут две следующих подряд и принадлежащих участку монотонного изменения фронта расширенного сигнала первой последовательности, и запоминают их амплитуды. Берут треть выборку исходя из условия равенства ее амплитуды амплитуде первой или второй выборки и принадлежности тому же фронту одного из последующих расширенных сигналов первой последовательности. В интервале между первой и третьей выборками подсчитывают число импульсов частоты f„, равное N,1, и число расширенных сигналов, равное PJ . Затем проводят второй цик несинхронного стробирования частотой f,2, в результате которого получают вторую последовательность расширенны сигналов (импульсы f - диаграмма сформированные импульсы исследуемой частоты - сплошные линии, вторая последовательность расширенных сигналов - пунктир на диаграмме 1 ). Берут из второй последовательности расширенных сигналов четвертую, пятую и шестую выборки исходя из условий, аналогичных выбору первой, второй и третьей выборок в первой последовательности. Подсчитывают в интервале между четвертой и шестой выборками число импульсов частоты f,, равное N,j , и число расширенных сигналов р ,

В связи с тем, что длительность интервала преобразования t задается в общем случае соотношением

t- Т, N, T,N, -Е-Ых . .р X X 1 , /T,-k

где Т - период следования импульсов образцового генерато- paj Т - период исследуемой частоты

k 0,1,2... - коэффициент кратности периодов Т, и Т,; р - целочисленный параметр, характеризующий число расширенных сигналов в цикле преобразования tp, для числа N,( и N,2 , а также периодов образцовых и исследуемой частот может быть записана система уравнений:

N Elli /Tu-kT,/ .

N

EiTi 11 /т 1,т /

Решение этой системы относительно f )( 1/Т приводит к следующему рас- четноь)у соотношению для определения значения исследуемой частоты

f /. .

N,, N«

f../

Формулаизобретения

Способ измерения частоты периодических электрических сигналов,в соответствии с которым формируют последовательность импульсов исследуемой частоты, имеющих на фронтах монотонно изменяющиеся участки, проводят калибровочный цикл несинхронного стробирования сформированной последовательности импульсами первой образцовой частоты и формируют первую последовательность расширенных сигналов, запоминают амплитуды двух первых выборок, следуюш 1х подряд и принадлежащих участку монотонного изменения фронта расширенного сигнала первой

31

последовательности, выбирают третью выборку, принадлежащую тому же фронту одного из следующих расширенных сигналов первой последовательности, подсчитывают число периодов первой образцовой частоты в интервале между первой и третьей выборкаг-ш и определяют значение исследуемой частоты рассчетным путем, отличающийся тем, что, с целью расши- рения диапазона измерения третью выборку выбирают из условия равенства ее амплитуды амплитуде первой или второй выборок, подсчитывают число расширенных сигналов первой последо- вательности в интервале между первой и третьей выборками, проводят дополнительный калибровочньш цикл несинхронного стробирования сформированной последовательности импульсов ис- следуемой частоты импульсами второй образцовой частоты и формируют вторую последовательность расширенных сигналов, запоминают амплитуды четвертой и пятой выборок, следующих подряд и принадлежащих участку

5 5 0

MOHOToiiHoro изменения фронта расширенного сигнала второй последовательности, выбирают шестую выборку, принадлежащую тому же фронту одного из расширенных сигналов второй последовательности, подсчитывают число периодов второй образцовой частоты и число расширенных сигналов второй последовательности в интервале между ; четвертой и шестой выборками и определяют значение исследуемой частоты по формуле

.-EL-1- Ег. -ij. ,

N,, N, /f,r fiJ

где N„5 N,, - подсчитанное число импульсов первой и второй Iобразцовой частоты соответственно

р ,р - подсчитанное число расширенных сигналов первой и второй последователь ностей соответственно - значения первой и второй образцовой частоты соот- ветственно.

-fv

f,,f

12

и

1-я6ыд. 2 Я5ыд.

Njf i 1 2 3 If 5 6 7 8 9 10 11 12 13

а

Haifano доп. нали. цикла

3-Я 5б/$.

Изобретение относится к облас- .ти электроизмерительной техники. Может быть использовайо при измерениях частоты. Цель изобретения - рас- , ширение диапазона измерения. Способ осуществляется следующим образом. Формируют последовательность иМпуль- сов исследуемой частоты, имеющих на фронтах монотонно изменяющиеся участки. Проводят калибровочный цикл не синхронного стробирования данной последовательности импульсами первой образцовой частоты и формируют первую последовательность расширенных сигналов Определяют значение исследуемой частоты расчетным путем исходя из значений периодов первой образцовой частоты между первой и третьей выборками. Для достижения поставленной цели третью выборку выбирают из условия равенства ее амплитуды амплитуде первой или в.то- рой выборок. Проводят дополнительный калибровочный цикл несинхронного стробирования сформированной последовательности импульсов исследуемой частоты импульсами второй образцовой частоты и формируют вторую последовательность расширенных сигналов, для которой применяется аналогичный описанному алгоритм определения частоты. Результирующее значение частоты определяется по приведенной в описании изобретения формуле. Достижение поставленной цели осуществляется за счет исключения операции подсчета числа периодов исследуемого сигнала, в силу чего значение исследуемой частоты не лимитируется быстродействием используемой при реализации способа элементной базы.1 ил. с (Л |С сд ел 4 Oi

Редактор М. Петрова

Составитель В. Латышев

Техред М.Ходанич Корректор В. Синицкая

Заказ 4913/43Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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