Цифровой частотомер Советский патент 1986 года по МПК G01R23/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и автоматическим системам контроля и управления.

Цель изобретения - повьшение, быстродействия и точности измерений.

На чертеже приведена структурная схема цифрового частотомера.

Цифровой частотомер содержит формирователь 1 сигнала сброса, триггер 2, счетчик 3 количества периодов, формирователь 4-времени счета, первый элемент ИЛИ 5, генератор 6 эталонной частоты, первый элемент И 7, счетчик 8 результата измерения, входной формирователь 9, одновибратор 10, формирователь 11. сигнала переписи, регистр 12 памяти, формирователь 13 конца измерения, дешифрато 14 с первым и вторым,выходами 15 и 16, узел 17 индикации, второй элемент И 18, второй элемент ИЛИ 19.

Вход формирователя 1 сигнала сброса служит входом сигнала Запуск частотомера, выход формирователя 1 сигнала сброса соединен с входом R триггера 2, с входами установки в исходное состояние счетчика 3 количества периодов, формирователя 4 времени счета и вторым входом элемента ИЛИ 5. Выход генератора 6 эталонной частоты соединен с вторым входом элемента И 7, выход которого соединен со счетным входом счетчика 8 результата измерения. Вход входного формирователя 9 служит входом для измеряемой частоты fX, выход входного формирователя 9 соединен со счетными входами счетчика 3 количества периодов и триггера 2 , выход которого подключен к входу одновибратора 10, Выход последнего подключен к первому входу элемента ИЛИ 5, выход которого соединен с входом установки в исходное состояние счетчика 8 результата измерения. Выход счетчика 3 количества периодов соединен со счетным входом триггера 4 формирования времени счета, выход которого подключен к первому входу элемента И 7 и входу формирователя 11 сигнала переписи, выходом соединенного с управляющим входом регистра 12 памяти и формирователя 13 конца измерения. Информационные выходы счетчика 8 результата измерения соединены с входами дешифратора 14 и регистра 12 памяти, выходы которого соединены с входами узла 17 индикации. Выход 15 дешифратора 14 соединен с первьм входом элемента И 18, второй вход которого соединен с выходом триггера 2. Выход 16 дешифратора 14 соединен с первым входом

элемента ИЛИ 19, второй вход которого соединен с выходом элемента И 18. Выход элемента ИЛИ 19 соединен с входами установки в О формирователя 4 времени счета и регистра 12 памяти.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу Запуск формирователь 1 сигнала сброса формирует импульс,

по которому триггер 2 устанавливается по выходу в 1, счетчик 3 количества периодов - в исходное состояние, формирователь 4 времени счетав 1, счетчик 8 результата измерения через элемент ИЛИ 5 - в исходное состояние. Сигнал 1 с выхода формирователя 4 времени счета разрешает прохождение импульсов f, с генератора 6 эталонной частоты на счетный

вход счетчика 8 результата измерения через элемент И 7, При наличии измеряемой частоты fx fx /мин входе входного формирователя 9 триггер 2 по счетному входу первым рабочим

фронтом с выхода входного формирователя 9 устанавливается по выходу в О и запрещает прохождение сигнала с выхода 15 дешифратора 14 через элемент И 18, а также по фронту с

выхода триггера 2 одновибратор 10 формирует короткий импульс, который через элемент ИЛИ 5 сбрасывает счетчик 8 результата измерения в исходное состояние.

Одновременно по первому рабочему фронту с выхода входного формирователя 9 начинает заполняться счетчик 3 количества периодов. По концу N-ro периода частоты f с выхода счетчика

3количества периодов вьодается импульс на счетный вход формирователя

4времени счета, который запрещает прохождение импульсов f на вход

счетчика 8 результата измерения и разрешает формирователю 11 сигнала переписи сформировать импульс, по которому состояние счетчика 8 результата измерения переписывается в регистр

12 памяти и индицируется узлом 17 индикации и по заднему фронту которого срабатывает формирователь 13 конца измерения. При наличии f - f сигнал с вы хода I5 дешифратора 14 не проходит на сброс формирователя 4 времени сче та и счетчик 8 результата измерения заполняется до значения NT частоты Потенциапьньй сигнал с выхода 16 дешифратора 14 через элемент ИЛИ 19 поступает на формирователь 4 времени счета и регистр 12 памяти и сбрасывает их в О, причем сигнал NT частоты f появляется раньше, чем задний фронт N-ro периода частоты fX : ° счетчика 3 количества периодов. По сигнату NT с выхода дешифратора 14 формируется сигнал конца измерения. Счетчик 8 результата измерения сохраняет состояние NT до следующего запуска. При отсутствии измеряемой частоты fv триггер 2 по выходу остается в состоянии 1, одновибратор 10 не формирует короткий импульс для установки счетчика 8 результата измерения в исходное состояние и он заполняется частотой д до значения IT, Потенциальный сигнал с выхода дешифратора 14 поступает через элементы И 18 и ИЖ 19 на триггер 4 формирова ния времени счета и регистр 12 памяти и сбрасывает их в О. По фронту 1- О на выходе триггера 4 формирования времени счета формируются сигнал переписи и конца измерения. Узел 17 индикации индицирует нулевое состояние регистра 12 памяти, счетчик 8 ре зультата измерения сохраняет состояние IT. Таким образом сигнал конца измере ния формируется: при f f, д,ин по заднему фронту N-ro периода f сигналом со счетчика 3 количества периодов; при f хмин п° сигналу с выхода 16 дешифратора 14; при - О по сигналу с выхода 15 дешифратора 14. Использование изобретения позволя ет применять предлагаемый частотомер в многоканальных системах без формирования задержки сигнала запуска по отношению к моменту подачи измеряемой частоты fx на вход частотомера, что исключает возможность появления ложного результата измерения из-за неточной выборки задержки и повышает быстродействие, а также уменьшает время получения сигнала конца измерения до времени, равного oднoмY периоду минимальной измеряемой частоты , в аварийной ситуации, когда fo ОФормула изобретения Цифровой частотомер, содержащий последовательно соединенные входной формирователь, счетчик количества периодов, формирователь времени счета, первый элемент И, счетчик результата измерения, регистр памяти, узел индикации, а также генератор эталонной частоты, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, второй элемент И, формирователь сигнала переписи, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя времени счета, а выход - с входом регистра памяти, элемент ИЛИ, формирователь сигнала сброса, выход которого подключен к входу установки в. О.счетчика количества периодов, отличающийся тем, что, с целью повьштения быстродейст;вия и точности измерения, в него |Введены триггер, счетный вход котоIporo соединен с выходом входного формирователя, а вход установки в О соединен с выходом формирователя сигнала сброса, на вход которого подается сигнал Запуск, одновибратор, вход которого подключен к инверсному выходу триггера, а выход одновибратора подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу формирователя сигнала сброса, при этом выход первого элемента ИЛИ соединен с входом установки в исходное состояние счетчика результата измерения, дешифратор, входы которого подключены к выходам счетчика результата измерения , причем первый выход дешифратора соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера, второй элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым выходом дешифратора, а второй вход второго элемента ИЛИ подключен к выходу второго элемента И, при этом выход второго элемента ИЛИ соединен с входами установки в О регистра памяти и формирователя времени счета, а вход установки в 1 формирователя времени счета соединен с выходом формирова5теля сигнала сброса, формирователь тонца измерения, вход которого под1272267ключей к выходу формирователя сигнала переписи.

) Изобретение относится к электроизмерительной технике и автоматическим системам контроля и управления. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерений. Устройство содержит формирователь 1 сигнала сброса, счетчик 3 количества периодов, формирователь 4 времени счета, элемент ИЛИ 5, генератор 6 эталонной частоты, элементы И 7 и 18, счетчик 8 результата измерения, формирователь 9, формирователь II сигнала переписи, регистр 12 памяти, формирователь 13 конца измерения и Узел 7 индикации. Введение триггера 2, одновибратора 10, дешифратора 14 и элемента ИШ1 19 позволяет использовать цифровой частотомер в NffloroKaнальных системах без формирования задержки сигнала запуска по отношению к моменту подачи измеряемой частоты f на вход частотомера, что исключает возможность подавления ложного результата измерения из-за неточной вы§ борки задержки. Кроме того, устройство уменьшает время получения сигнала W конца измерения до времени, равного одному периоду минимальной измеряемой частоты в аварийной ситуации, когда f- 0. 1 ил. ю ««д O ю о