Устройство для измерения скорости изменения частоты Советский патент 1987 года по МПК G01R23/00 

1128

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля и измерения скорости измене- ния частоты.

Цель изобретения - повьшение точ- нести измерения скорости изменения частоты за счет двухканального измерения частоты сигнала,

На фиг.1 показана структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство для измерения скорости изменения частоты содержит входной формирователь 1, счетные каналы 2, формирователь 3 времени счета, блок ,4 вычитания, индикатор 5.

Счетный канал содержит последовательно соединенные селектор 6, счетчик 7, буферный регистр 8.

Формирователь 3 времени счета содержит последовательно соединенные генератор 9 опорной частоты, делитель 10 частоты, формирователь 11 стробов

Устройство содерл гит также одновиб- ратор 12 переписи кода, счетчик 13 паузы и одновибратор 14 импульса сбро са .

Блок вычитания 4 содержит блок 15 выделения знака,.сумматор 16, преоб- разователь 17 кода.

В устройстве выход входного фор- мирователя 1 соединен с информационными входами селекторов 6, селектирующие входы которых соединены с пер- вым и вторым выходами формирователя 3 времени счета, выходы селекторов 6 соединены с входами счетчиков 7 счетных каналов 2, выходы счетчиков через буферные регистры 8 соединены с входами бпока 4 вычитания, выход которого соединен с индикатором 5г

В устройстве соединены последовательно одновибратор 12 переписи кода счетчик 13 паузы и одновибратор 14 импульса сброса, вход одновибратора 12 переписи к ода подключен к второму выходу формирователя 3 времени счета, тактовый вход счетчика паузы соединен с вторым выходом делителя 10 частоты формирователя 3 времени счета, выход однов-ибратора переписи кода 12 соединен с управляющими входами буферных регистров 8, а выход одновибратора 14 импульса сброса соединен с управляющим входом формирователя времени счета и с обнуляющими входами счетчика 13 паузы и счетчиков 7.

62

Работа устройства заключается в оценке приращения входной частоты параллельными счетными каналами измерения частоты 2 и блоком вычитания 4 за нормированное время, вырабатываемое формирователем 3 времени счета из частоты генератора 9.

Строб-импульсы одинаковой длитель - ности, поступающие на управляющие входы селекторов 6 параллельных счетных каналов измерения частоты непосредственно друг за другом (фиг.2), создают временные ворота для счетчиков 7 , которые заполняются импульсами, сформированными из входной частоты входным формирователем 1. Счетчики определяют количество импульсов входного сигнала за время счета

t.

СЧ

N

СЧ

f -Н. t..a

где N., - число импульсов входного сигнала, прошедших через селектор 6 первого канала; N, - число импульсов входного сигнала, прошедших через селектор 6 второго канала; f K.f - частоты, определенные счетчиками.

Результат измерения частоты в виде двоичного кода поступает в буферные регистры 8 кода частоты. С окончанием времени счета второго канала

С.Ч а.

одновибратор 12 переписи кода

вырабатывает импульс, который открывает счетчик 13 паузы и дает команду на одновременное считывание кодов частоты ,с.буферных регистров 8 на сумматор 16. Так как время счета в каналах одинаково, но t,, поступает во 2-й канал сразу после окончания времени счета t 1-го канала, разница частот в каналах является приращением частоты f входного сигнала .за нормированное время.

Суммат.ор 16 определяет это приращение частоты.

Скорость изменения частоты выражается как приращение частоты за время изменения, т.е.

,,

Формирователь времени счета формирует декадное время 1 мс, 10 мс, 100 MCj 1 с, 10 с, поэтому приращение частоты, определенное суммато3128201

ром, является скоростью изменения частоты, выраженной в нормированных единицах,

- Блок вычитания 4 определяет эту скорость с учетом знака, который вы- .j деляется блоком 15 выделения знака. Информация о скорости изменения частоты в виде прямого или инверсного кода в зависимости от знака с уммы преобразуется в преобразователе 17 10 из двоичного, вида в удобную для считывания в индикаторе 5 десятичную форму. Благодаря наличию памяти в индикаторе результат предыдущего измерения сохраняется (фиг,2) на вре- 5 мя цикла измерения. Время цикла зависит от длительности паузы, формируемой счетчиком 13 паузы. Емкость счетчика паузы определяет длительность паузы и пропорциональна периоду так- 10 товой частоты. При переполнении счетчика паузы очередной импульс тактовой частоты закрывает счетчик, при этом одновибратором 14 импульса сброса вырабатывается импульс сброса,ко- -25 торый поступает на входы установки О счетчиков 7 и на формирователь 1 1 стробов, открывая очередной цикл измерения.

Точность измерения определяется 30. точностью задания времени счета,которое формируется из частоты генератора 9 и нормировано декадным делителем, т.е. определяется стабильностью генератора 9. Причем для повы- 35 шения точности измерения на низких входных частотах выбирается большое

время счета t . Кроме того, предлагаемое 5 стройство позволяет определять скорость изменения частоты в нормированных единицах Гц/С, Гц/мс,

Формула изобретени

Устройство для измерения скорости изменения частоты, содержащее входной формирователь, выход которого соединен с входами двух счетны каналов, формирователь времени счета, первый и второй выходы которого соединены-с селектирующими входами счетных каналов, индикатор, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в .него введен блок вычитания, выход которого соединен с входом индикатора и последовательно соединенные одно- вибратор переписи кода, счетчик паузы и одновибратор импульса сброса, причем вход одновибратора переписи кода подключен к второму выходу формирователя времени счета, тактовый вход счетчика паузы подключен к тактовому выходу формирователя времени счета, выход одновибратора переписи кода подключен к управляющим входам буферных регистров, а выход однови- братора импульса сброса соединен с управляющим входом формирователя времени счета и с обнуляющими входами счетчика паузы и счетных каналов,выходы которых соединены с информационными входами блока вычитания.

MB

к к К К К К К К К к

.

Изобретение относится к измерительной технике. Предназначено для контроля и измерения скорости изменения частоты. Цель изобретения - повышение точности измерения скорости изменения частоты - достигается за счет двухканального измерения частоты сигнала. Устройство содержит входной формирователь 1-, счетные каналы 2, формирователь 3 времени счета, индикатор 5. Для достижения цели введены блок 4 вычитания, одновибра- тор 12 переписи кода, .счетчик 13 паузы, одновибратор 14 импульсов и соответственно новые функциональные связи. Формирователь 3 содержит генератор 9 опорной частоты, делитель 10 частоты, формирователь 11 стробов. Блок 4 содержит блок 15 выделения знака, сумматор 16 и преобразователе 17 кода. Работа устройства заключается в оценке приращения входной частоты параллельными счетными каналами 2 измерения частоты и блоком 4 вычитания за нормированное время, вырабатываемое формирователем 3 времени счета из частоты генератора 9. Устройство позволяет определять скорость изменения частоты в нормированных единицах Гц/С, Гц/мс, 2 ил. (Л ю 00 |С