Устройство для измерения отклонения частоты электрических сигналов от номинального значения Советский патент 1986 года по МПК G01R23/02 

Изобретение относится к измерител ной технике. и.ель изобретения - расширение диа пазона возможных значений измеряемой величины без снижения точности измерений. ila фи1, 1 представлена функционал ная схема устройстваJ на фиг. 2 - вр менные диаграммы, поясняющие работу .устройства., Устройство содержит информациоиньй вход 1, преобразователь 2 частоты, коммутатор 3 аналоговых сигналов, формирователь 4 временных интервалов ключ 5, интегратор 6, опорный генератор 7, первый элемент И 8, счетчик 9 импульсов, цифроаналоговый преобра зователь 10, компаратор 11 аналоговых сигналов, вход 12 Пуск, блок 13 управления, реверсивный счетчик .14, второй элемент И 15, информацион ный выход 16, выход 17 Знак ДР, выход 18 Готов, Информационный вход 1 устройства соединен с первым входом преобразователя 2 частоты, второй вход которого соединен с первым ВЕ 1Ходом онорного генератора 7, третий выход которого соединен с первы м входом первого элемента И 8, при этом выход преобразователя 2 частоты подключен к первому входу коммутатора 3 аналоговых сигналов, второй вход которого соеди;1ен с вторым выходом опорного генератора 7, трет.ий вход соединен с первьв-i выходом блока 13 управления, а выход соединен с информа ционным входом формирователя 4 временных интервалов, вход Сброс кото рого объединен с входами Сброс интегратора б и счетчика 9 импульсов it подклю-ieH к второму входу блока 13 управления,.а выход соединен с четвертьм входом блока 13 управления и с управляющим.входом ключа 5, вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, а выход соединен с первым входом интегратора 6 выход которого подключен к аналоговому входу 1,ифроаналогового преобразователя 10, выход которого .Соединен с вторым входом компаратора 11 аналоговых сигналов, первьи вход которого подключен к источнику эталонно го напряжешш, а выход соединен с третьим ззходом блока 13 управления и с третьим входом первого элемента И 8, второй вход которого подключен к третьему выходу блока 13 управления, а выход соединен с счетными входами реверсивного счетчика 14 и счетчика 9 импульсов, выходы разрядов которого подключены к цифровому входу цифроаналогового преобразователя 10, при этом вход Направление счета реверсивного счетчика подключен к четвертому выходу блока 13 управления, пятый выход которого соединен с входом Сброс реверсивного счетчика 14, выходы разрядов которого подключены к входам второго элемента И 15 и к информационному вькоду устройства, а выход второго элемента И 15 соединен с вторым входом блока 13 управления, первый вход которого подключен к входу 12 Пуск, шестой выход соединен с выходом Ар, а седьмой выход соединен с выходом 18 Готов устройства. Устройство работает следующим образом. На вход 1 устройства поступает сигнал с частотой „ i ЛР, где ДК - отклонение частоты от норению. Этот сигнал поступает на первый вход преобразователя 2 частоты, на второй вход которого поступает сигнал от опорного генератора 7 с частотой ff Оом РО- С выхода преобразователя снимается сигнал с разностной частотой F tAF, который., поступает на первый вход коммутатора 3. На второй вход коммутатора с опорного генератора 7 поступает сигнал с частотой Io . После подачи на вход 12 Пуск сигнала (см. фиг. 2) блоком управления на втором и пятом выходах формируются сигналы Сброс, которые сбрасывают в ноль счетчики 9 и 14, устанавливают формирователь 4 в исходное состояние, сбрасывают в ноль, интегратор 6. На первом выходе блока управления появляется логическая 1 и на выход коммутатора 3 начинают проходить сигналы с частотой F. На четвертом выходе блока управления появляется логическая 1, что обеспечивает включение реверсивного счетчика в режим сложения. Сигнал с частотой F(5 поступает на первый вход формирователя 4 и на его выходе возникает положительньш импульс дли1тельностью Т., , которьш поступает на управляющий вход ключа 5 и на время TC обеспечивает подачу на первый вход интегратора 6 напряжени U: На выходе интегратора возникае пилообразное напряжение, которое в момент окончания импульса длитель ностью Т() имеет значение UMHT КТ„, где К - коэсМициент пропорционально ти. После окончания импульса ключ за крывается и интегратор переходит в режим хранения. После окончания интервала Т, (см фиг. 2) элемент И 8 открывается, счетчик 9 начинает заполняться и на выходе ДАП 10 формируется напряжени , , которое поступает на компаратор 11. В момент равенства UnKw и UOT компаратор срабатывает и закрывает первый элемент И 8. На счетчик 9 и реверсивный счетчик 14 проходит NO импульсов, причем После первого срабатывания компаратора происходит повторный запуск устройства с тем отличием, что при этом реверсивный счетчик не сбрасывается в ноль и работает в режиме вычитания, а коммутатор 3 пропускает на свой выход сигнал с частотой FO t ДК. - - Поэтому на этом такте работы устройства в реверсивный счётчик поступает NI импульсов, причем „ УЭГ . K1V Если t p-i-p-, Nj NO. Поэто му в процессе заполнения реверсивного счетчика 14 в нем образуется нулевое состояние, второй элемент И 15 срабатывает и блок управления переключает реверсивный счетчик 14 в режим сложения. Остающееся после этого в счетчике 14 число ,-N, -)v -(К„ -ЛР) 2. (1 Если Т р---р- , Nj NO и оста ющееся в счетчике 14 к концу второго такта число -N, - (FO f ЛК) - - (2) Посла второго срабатывания компаратора (см. фиг. 2) в блоке 13 управления формируется сигнал Готов, который поступает на выход 18. устройства. На выходе 17 при этом имеется сигнал, логический уровень которого характеризует знак величины отклонения. Из-, соотношений (1) и (2) видно, что устройство обеспечивает линейное преобразование величины отклонения частоты 4F в число импульсов. Формула изобретения Устройство для измерения отклонения частоты электрических сигналов от номинального значения, содержащее опорньш генератор, преобразователь частоты, формирователь временных интервалов и первый элемент И, первьй вход которого соединен с третьим выходом опорного генератора, первый .выход которого подключен к второму входу преобразователя частоты, первый вход которого подключен к информационному входу устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона возможных значений измеряемой величины без снижения точности измерений, в него введены коммутатор аналоговьпс сигналов, ключ, интегратор, счетчик импульсов, I цифроаналоговый преобразователь компаратор аналоговых сигналов, реверсивный счетчик импульсов,второй элемент И и блок yпpaвлeнияJL при этом выход преобразователя часто- ты подключен к первому входу коммутатора аналоговых сигналов, второй вкод которого соединен с вторым выходом опорного генератора, третий вход соединен с первым выходом блока управления, а выход соединен с информационным входом формирователя временных интервалов, вход Сброс которого объединен с входами Сброс интегратора и счетчика импульсов и подключен к второму выходу блока управления, а выход соединен с четвертым входом блока управления и с управляющим входом ключа, вход которого подключен к источнику эталонногр напряжения, а выход соединен с входом интегратора5 выход которого подклзочен к аналоговому входу цифроаз алогового преобразователя, вьжод которого соединен с первьп входом компаратора аналоговых сигцалов, .второй вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, а выход соединен с третьим входом блока.управления, и с третьим входом первого элемента И, второй вход которого под ключен к третьему выходу блока управ ления, а выход соединен с счетными входами реверсивного счетчика импуль сов и счетчика импульсов выходы разрядов которого подключены к цифровому входу цифроаналогового преобразователя, при этом вход, Направление счета реверсивного счетчика подключен к четвертому выходу блока управления, пятый выход которого соединен с входом Сброс реверсивного счетчика, выходы разрядов которого подключены ко входам второго элемента И и к информадионному ВЫХОДУ устройства, а выход второго элемента И соединен с вторым входом блока управления, первый вход которого подключен к входу Пуск, шестой выход соединен с выходом Знак АF,а седьмой выход соединен свыходом Готов устройства.

Изобретение относится к измерительной технике. Может быть использовано для быстрого и точного измерения отклонения частоты электрических сигналов от номинального значения в uinpoKOM диапазоне значений измеряемой величины. Целью изобретения является расширение диапазона возможf ных значений измеряемой величины без снижения точности измерений. Для достижения этой цели в устройство вновь введены коммутатор 3 аналоговых сигналов, ключ 5, интегратор 6, счетчик 9 импульсов, 1щфроаналоговый преобразователь 10, компаратор 11 аналоговых сигналов, блок 13 управления, реверсивный счетчик 14 и второй элемент И 15. Кроме того, устройство содержит информационный вход 1, преобразователь 2 гастоты, формирователь 4 временных интервалов, опорный генератор 7, первый элемент И 8, вход 12 Пуск, информационный выход 16, выход 17 Знак лF, выход 18 Готов. Устройство обеспечивает линейное преобразоW вание величины отклонения частоты AF в число импульсов, где 4к - отклонение частоты от номинального значения. 2 ил. l/sr N9 О Сл