Устройство допускового контроля частоты Советский патент 1987 года по МПК G01R23/02 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для допускового контроля собственной частоты колебательных контуров в режиме переходного про- цесса.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности контроля.

На фиг,1 представлена функциональ- fO в измерении суммарной длительности, ная схема устройства; на фиг.2 - вре- кратной заданному числу периодов, менная диаграмма работы устройства.

Устройство состоит из преобразователя 1 контролируемой частоты, генератора 2 тактовой частоты, первого 3

причем допуск по верхнему пределу ч стоты определяется двоичным числом, занесенном на разрядные входы ревер 15 сивного счетчика А перед измерением а допуск по нижнему пределу частоты определяется вторым двоичным числом записанном в дополнительном коде к заданной области допуска на разряди второго 4 счетчиков, управляемого переключателя 5 кодов, RS-триггеров 6 и 7, блока 8 регистратора, селектора-мультиплексора 9, элементов И 10

11, элемента ИЛИ 12, входа 13 уста-20 ные входы того же счетчика. Это чисновки и выхода 14 регистратора 8.

Устройство содержит преобразователь I контролируемой частоты, выход которого соединен с счетным входом первого счетчика 3, генератор 2 тактовой частоты, два триггера 6 и 7, подключенные прямыми и инверсными выходами к блоку 8 регистратора, управляемый переключатель 5 кодов, подключенный выходами первой группы кодов к разрядным входам второго счетчика 4, объединенные входы сброса первого счетчика 3 и обоих триггеров 6 и 7, а также селектор-мультиплексор 9, два элемента И 10 и 11, элемент ИЛИ 12, причем второй счетчик 4 выполнен реверсивным, разрядные выходы первого счетчика 3 соединены с управляющими входами селектора-мультиплексора 9, информационные входы которого соединены с выходами второй группы кодов управляемого переключателя 5 кодов, управляющий вход которого соединен с инверсным выходом селектора- мультиплексора 9, стробирую1цими входами генератора 2 тактовой частоты и регистратора 8, а также с первым входом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с BR-выходом второго

счетчика 4 и S-входом второго тригге- 50 поступают на управляющие входы мульра 7, а выход соединен с WR-входом второго счетчика 4, CR-выход которого соединен с S-входом первого триггера 6, а суммирующий и вычитающий счетные входы соединены соответственно с выходами первого 10 и второго 11 элементов И, первые входы которых об7 единены и соединены с выходом

генератора 2 тактовой частоты, а вторые входы соответственно подключены к прямому и инверсному выходам второго триггера 7, при этом выход старшего разряда первого счетчика 3 соединен со стробирующим входом селектора-мультиплексора 9 и преобразователя 1 контролируемой частоты.

Сущность изобретения заключается

в измерении суммарной длительности, кратной заданному числу периодов,

причем допуск по верхнему пределу частоты определяется двоичным числом, занесенном на разрядные входы ревер- сивного счетчика А перед измерением, а допуск по нижнему пределу частоты определяется вторым двоичным числом, записанном в дополнительном коде к заданной области допуска на разряд

ло записывается импульсом на BR-вы- ходе (заем) счетчика 4 после считывания кода N, соответствующего верхней границе допуска. Заданная область допуска, лежит между появлением на BR- и GR-выходах (перенос) счетчика 4 импульсов Заем и Перенос. Смена кодов N, и N проходит на переключателе 5 кодов, управляемом

огибающей, кратной измеряемому усредненному числу периодов на выходе селектора-мультиплексора .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 3 и триггеры 6 и 7 обнулены сигналом от программного управляющего устройства. Счетчик 4 находится в состоянии записи двоичного числа NJ, соответствующего верхней границе допуска по частоте (см.область 1 фиг.2). С приходом сигнала измеряемой частоты на счетчик 3 поступают преобразованные в прямоугольную форму преобразователем 1 контролируемой частоты сигналы измеряемой частоты (см.область II фиг.2 а,б). С выхода разрядов счетчика 3 двоичные коды, соответствующие количеству принятых импульсов,

типлексора 9, на информационные коммутируемые входы которого подано с переключателя 5 кодов двоичное число, определяющее количество периодов,при 55 которых на инверсном выходе мультиплексора будет присутствовать лог. О (см. область III фиг.2в). При этом счетчик 4 устанавливается в режим вычитания приходящих импульсов тактовой частоты из двоичного числа, . соответствующего количеству импульсов тактовой частоты, укладывающихся в п-периодах измеряемой частоты, когда ее значение соответствует нижней границе допуска. Число N предварительно занесено от управляемого переключателя 5 кодов. Оно определяетстоты на блоке регистратора 8 включается указатель Выше.

Если же контролируется частота ниже допуска, т.е. N,- N, N, - N , то на CR-выходе счетчика 4 появляется импульс, устанавливающий и триг7 в положение лог.1. Состояние I1111

гер

лог. 1 на прямых выходах обоих RS- триггеров расшифровывается логичес- ся состоянием лог. 1 на выходе сек-fo кой схемой регистратора 8, как сос- тора-мультиплексора 9. Это же состоя- тояние Ниже и включается соответст- ние мультиплексора определяет режим записи счетчика 4 через элемент ИЛИ 12. При состоянии лог. О на выходе мультиплексора управляемый переключатель устанавливает новое двоичное

вующий указатель (см.область V фиг.2 е,л). При этом устройство может работать в двух режимах: изме- f5 рение непрерывного сигнала, в котором количество измерений в заданное время определяется программным устройством, в этом случае счетчик 3 служит для синхронизации устройства

число N,, дополнительное к количествующий указатель (см.область V фиг.2 е,л). При этом устройство может работать в двух режимах: изме- f5 рение непрерывного сигнала, в котором количество измерений в заданное время определяется программным устройством, в этом случае счетчик 3 служит для синхронизации устройства

ву импульсов тактовой частоты, укладывающихся в области допуска на п-периодов. Если контролируемая частота 20 и остановки после измерения для чте- лежит в пределах допуска, то установ- ния индикации; измерение частоты еле- ленное число N, полностью считается

дования импульсов в коротких радиосигналах, в этом случае счетчик 3 фиксирует количество периодов в ра- 25 диоимпульсе (при измерении контуров и акустических преобразователей во время переходного процесса это соответствует их добротности), программное устройство синхронизирует сброс

на BR-выходе счетчика 4, возникает сигнал Заем, который устанавливает триггер 7 в положение лог. 1 и одновременно через элемент ИЛИ 12 осуществляет запись в счетчик 4 кодового числа. Одновременно с этим триггер 7 переключает при помощи злементов И 10 и 11 вычитающий вход счет-Ю (установку в ноль) с началом измеряемого радиоимпульса. Так как генератор тактовой частоты имеет стробиру- ющий вход, подача такторой частоты осуществляется только на время п-пе- 35 риодов, т.е. на время непосредственного измерения, то, измеряя их количество двоично-десятичным счетчиком, можно получить непосредственный отсчет п-периодов в масштабе тактовой 40 частоты и вычислить значение частоты. Это дает возможность при срабатьта- нии указателей регистратора Ниже или Выше иметь количественную оценку отклонения от допуска. Кроме того.

чика 4 на суммирующий и счет идет в сторону заполнения емкости счетчика Ng от установленного на нем двоичного числа NJ, т.е. на величину Nj (см.область III фиг.2, IV ж.з).

При этом, если измеряемая частота лежит в допуске сигнала, указанное выше состояние (триггер 6 в лог. О, триггер 7 в лог. 1) сохраняется и после коммутаций, установленных на мультиплексоре 9 группой А длительности в п-периодов (состояние лог. О на его выходе), блок регистра по возвращении мультиплексора 9 в состояние 1 индицирует указатель Нор-45 в устройстве предусмотрена возмозг- ма (см.область IV фиг.2 -в,л,к), а непрерывных измерений до полу- счетчик 4 устанавливается в состояние записи числа Nj, вновь установленного на переключателе кодов 5 1 на выходе мультиплексора 9. Если из- 50 иное устройство, обеспечивая автомачения сигнала Выше или Ниже. С этой целью от указателя Норма отводится сигнал на выход 14 в програмтическии режим начальной установки (пока измеряе(ьш сигнал находится в допуске).

меряемая частота выше допуска, т.е. N N,, где N у; - количество импульсов тактовой частоты, укладьшающихся в измеряемых п-периодах, сигнал Заем на BR-выходе счетчика 4 отсутст- вует и триггеры 6 и 7 остаются в исходном состоянии и после отсчета заданных п-периодов контролируемой частоты на блоке регистратора 8 включается указатель Выше.

Если же контролируется частота ниже допуска, т.е. N,- N, N, - N , то на CR-выходе счетчика 4 появляется импульс, устанавливающий и триг7 в положение лог.1. Состояние I1111

гер

лог. 1 на прямых выходах обоих RS- триггеров расшифровывается логичес- кой схемой регистратора 8, как сос- тояние Ниже и включается соответст-

лог. 1 на прямых выходах обоих RS- триггеров расшифровывается логичес- кой схемой регистратора 8, как сос- тояние Ниже и включается соответст

вующий указатель (см.область V фиг.2 е,л). При этом устройство может работать в двух режимах: изме- рение непрерывного сигнала, в котором количество измерений в заданное время определяется программным устройством, в этом случае счетчик 3 служит для синхронизации устройства

и остановки после измерения для чте- ния индикации; измерение частоты еле-

дования импульсов в коротких радиосигналах, в этом случае счетчик 3 фиксирует количество периодов в ра- диоимпульсе (при измерении контуров и акустических преобразователей во время переходного процесса это соответствует их добротности), программное устройство синхронизирует сброс

в устройстве предусмотрена возмозг- непрерывных измерений до полу- иное устройство, обеспечивая автомачения сигнала Выше или Ниже. С этой целью от указателя Норма отводится сигнал на выход 14 в програмтическии режим начальной установки (пока измеряе(ьш сигнал находится в допуске).

При использовании усреднения по 10 периодам измеряемой частоты и работе с опорной частотой порядка 10 мГц в устройстве достигается абсопютная точность контроля периода до -0,01 МКС.

Наличие программированного переключателя 5 кодов позволяет менять пределы допуска, а также точность и программу измерения.

Формула изобретения

разрядные выходы первого счетчика соединены с управляющими входами селектора мультиплексора, информационные входы которого соединены с выхо- 5 дами второй группы кодов управляемого переключателя кодов, управляюпщй вход которого соединен с инверсным выходом селектора-мультиплексора, стробирующими входами генератора так JO товой частоты, и регистратора, а также с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с BR-вы- ходом второго счетчика и S-входом второго триггера, а выход соединен с

Устройство допускового контроля частоты, содержащее преобразователь контролируемой частоты, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, генератор тактовой час- -5 WR-входом второго счетчика, CR-выход тоты, два триггера, подключенных пря- которого соединен с S-входом перво- мыми и инверсными выходами к блоку регистратора, управляемый переключатель кодов, подключенный выходами первой группы кодов к разрядным входам 0 рого элементов И, первые входы кото- второго счетчика, объединенные входы рьгх объединены и соединены с выходом сброса первого счетчика и обоих триггеров являются входами установки о т- личающееся тем, что, с целью расширения функциональных воз- можностей, повьшения быстродействия, в него введены селектор-мультиплекго триггера, а суммирующий и вычитающий счетные входы соединены соответственно с выходами первого и втогенератора тактовой.частоты, а вторые входы соответственно подключены к прямому и инверсному выходам второго триггера, при этом выход старшего разряда первого счетчика соединен со стробирующим входом селектора-мультиплексора и преобразователя контролируемой частоты.

сор, два элемента И, элемент ИЛИ, счетчик вьтолнен реверсивным, причем

. -1 .1

П h п п njn п

074466

разрядные выходы первого счетчика соединены с управляющими входами селектора мультиплексора, информационные входы которого соединены с выхо- 5 дами второй группы кодов управляемого переключателя кодов, управляюпщй вход которого соединен с инверсным выходом селектора-мультиплексора, стробирующими входами генератора так- JO товой частоты, и регистратора, а так же с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с BR-вы- ходом второго счетчика и S-входом второго триггера, а выход соединен с

-5 WR-входом второго счетчика, CR-выход которого соединен с S-входом перво- 0 рого элементов И, первые входы кото- рьгх объединены и соединены с выходом

WR-входом второго счетчика, CR-выход которого соединен с S-входом перво- рого элементов И, первые входы кото- рьгх объединены и соединены с выходом

го триггера, а суммирующий и вычитающий счетные входы соединены соответственно с выходами первого и втоWR-входом второго счетчика, CR-выход которого соединен с S-входом перво- рого элементов И, первые входы кото- рьгх объединены и соединены с выходом

генератора тактовой.частоты, а вторы входы соответственно подключены к прямому и инверсному выходам второго триггера, при этом выход старшего разряда первого счетчика соединен со стробирующим входом селектора-мультиплексора и преобразователя контролируемой частоты.

ОООГ

1-1}

М}

-Г

Редактор Н.Киштулинец

фиг. г

Составитель Е.Минкин

Техред И.Попович Корректор Н.Король

Заказ 1631/48Тираж 731Подписное

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

опо

J5L

Ju

Выше

L

I йотТ

Изобретение относится к области цифровой измерительной техники. Может быть использовано для допусково- го контроля собственной частоты колебательных контуров в режиме переходного процесса. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности контроля. Устройство содержит преобразователь 1 контролируемой частоты, счетчики 3, 4, генератор 2 тактовой частоты, триггеры 6, 7, блок 8 регистратора, управляемый переключатель 5 кодов. Для достижения поставленной цели в устройство введены селектор- мультиплексор 9, элементы И 10, И, элемент ИЛИ 12, причем счетчик 4 выполнен реверсивным, образованы новые функциональные связи. При использовании усреднения по 10 периодам измеряемой частоты и работе с опорной частотой порядка 10 мГц в устройстве достигается абсолютная точность контроля периода до ±0,01 мкс. Наличие программированного переключателя 5 кодов позволяет менять пределы допуска, а также точность и программу измерения. 2 ил. § (Л К проюаммнону ycmfloucmiy /4 vj 4:; 4 05