Цифровой измеритель средней частоты Советский патент 1987 года по МПК G01R23/02 

11

Изобретение относится к области измерений частоты следования импульсов и может быть использовано в системах измерения потоков статистически распределенных импульсов, в частности потоков импульсов с детекторов ионизирующих излучений.

Цель изобретения - повышение точности измерения цифрового измерителя средней частоты за счет обеспечения гибкого.изменения времени измерения на поддиапазонах.

На чертеже изображена структурная схема цифрового измерителя средней частоты.

Цифровой измеритель средней частоты состоит из задающего генератора 1, делителя 2 частоты, коммутатора 3, умножителя 4 частоты, реверсивного счетчика 5 мантиссы, реверсивного счетчика 6 характеристики, первый 7 и второй 8 преобразователи кода, делителя 9 частоты с переменным коэффициентом деления и регистратора 10.

В цифровом измерителе средней частоты последовательно соединены задающий генератор 1, делитель 2 частоты коммутатор 3, который последовательно соединен с первым входом умножи- теля 4 частоты, первый выход которо- го Соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 5 мантиссы, при этом второй выход реверсивного счетчика 5 мантиссы подключен к второму входу умножителя 4 частоты и к первому входу регистратора 10, первый вьпсод реверсивного счетчика 5 мантиссы подключен к входу сложения реверсивного счетчика 6 характеристики третий выход реверсивного счетчика 5 мантиссы подключен к входу вычитания реверсивного счетчика 6 характеристики, а выход реверсивного счетчика 6 характеристики подключен к второму входу регистратора 10, вход делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен к входной шине, а выход - к входу сложения реверсивного 5 счетчика мантиссы, входы первого 7 и второго 8 преобразователей кода подключены к выходу реверсивного счетчика 6 характеристики,выход первого преобразователя 7 кода - к входу управления коммутатора 3,выход второго преобразователя 8 кода - к входу управления делителя 9 частоты с переменным коэффициентом деления.

72

Работу дафрового измерителя средней частоты рассмотрим на примере од- нодекадного двоично-десятичного реверсивного счетчика 5 мантиссы и од- нодекадного двоично-десятичного реверсивного счетчика 6. В этом случае результат измерения N-A имеет основание А, равное 10, мантиссу N - четырехразрядный двоично-десятичный код, показатель степени М - четырехразрядный двоично-десятичный код. Диапазон такого измерителя будет разбит (в соответствии с результатом измерения) на десять поддиапазонов, как представлено в таблице.

Работу цифрового измерителя средней частоты рассмотрим на примере распределения времени измерения по поддиапазонам, представленным в таб- лице.

Цифровой измеритель средней частоты работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает импульсы с опорной частотой F, которые поступают на вход десятичного делителя 2 частоты, формирующего на выходе каждой декады импульсы с сеткой 1 1 1

«аргрот --- Т i. --.- ТГ ...«. 17

частот. .р,оГй щ 6

1

1

1

1

10 ° 10 « ТО

-То- РО; -то8 « То9

последовательность импульсов по своему проводу с выхода делителя 2 частоты поступает на вход коммутатора. 3, который производит переключение частот на выход под воздействием ко- да преобразователя 7 кода, поступаю-, щего на вход управления коммутатора. Соответствие кода преобразователя 7 кода и частоты на выходе коммутатора

3 следующее:код 0000 - частота код 0001 - частота -Tpjg Г,;кодр010частота Тдт FO и т.д. Импульсы с выхода коммутатора 3 поступают на первый вход умножителя 4 частоты, который производит умножение частоты на код состояния реверсивного счетчика 5 мантиссы: Nj Код состояния реверсивного счетчика 5 мантиссы поступает на второй вход умножения умножителя 4 частоты с второго выхода реверсивного счетчика 5 мантиссы. Импульсы с выхода умножителя

1

с частотой Nj( Tni поступают на

вход вычитания реверсивного счетчика 5 мантиссы.

Г|)И изменении частоты входных импульсов 7 от первого диапазона (коды состояния реверсивного счетчика 5 мантиссы и реверсивного счетчика 6 характеристики равны О, время измерения равно Т, коэффициент деления делителя 9 с переменным коэффициентом деления равен двум) до второго поддиапазона частота импульсов, поступающих с выхода делителя 9 с переменным коэффициентом деления на вход сложения реверсивного счетчика

5мантиссы больше частоты импульсов поступающих с выхода умножителя 4 частоты на вход вычитания реверсивного счетчика 5 мантиссы. Код Состояния реверсивного счетчика 5 мантиссы увеличивается до девяти и переходит в единицу.

Изменение состояния реверсивного счетчика 5 мантиссы с на единицу передается с первого выхода ре- Iверсивного счетчика 5 мантиссы на вход сложения реверсивного счетчика

6характеристики. Пэд воздействием изменения состояния реверсивного счетчика 5 с девяти на единичное состояние реверсивного счетчика 6 характеристики увеличивается на единицу и становится равным 0001 (1).

В соответствии с новым состоянием реверсивного счетчика 6 характеристики (см.таблицу; код на выходе-преобразователя 7 кода не изменяется, частота на выходе коммутатора 3 остается прежней, код на выходе преобразователя 8 кода меняется и соответственно изменяется коэффициент деления делителя 9 частоты с переменным коэффициентом деления: он увеличивается в десять раз. В соответствии с. этим в десять раз уменьшается частота на входе сложения реверсивного счетчика 5 мантиссы. При дальнейшем увеличении кода состояния реверсивного счетчика 5 мантиссы, частота импульсов на выходе умножителя 4 частоты и соответственно на входе вычитания реверсивного счетчика 5 мантиссы увеличивается, частоты на входе вычитания и входе сложения реверсивного счетчика 5 уравниваются и измеритель входит в равновесие. Код .N состояния реверсивного счетчика 5

, 173674

мантиссы и код Мсостояния реверсивного счетчика 6 характеристики соответствуют измеряемой частоте F входных импульсов. При этом частота на первом входе ум5 ножителя 4 частоты не изменяется и время измерения на втором поддиапазоне остается равньм времени измерения на первом поддиапазоне. Аналогично и змеритель работает при изменеfO НИИ частоты входных импульсов от второго поддиапазона до третьего.

14)и изменении частоты входных импульсов от третьего поддиапазона до четвертого поддиапазона состояние

15 реверсивного счетчика 6 характеристики изменяется от 0010 до ООП (см. таблицу), выходной код преобразователя 7 кода изменяется с 0000 (0) на 0001 (1), что приводит к уве20 личению частоты с выхода коммутатора

3 в десять раз с --- FO

на -JQg F,

Выходной код преобразователя 8 кода остается без изменения и коэффициент

деления делителя 9 с переменным коэффициентом деления остается также без изменения. Динамическое равновесие измерителя устанавливается за счет увеличения частоты на вхрде вычитания реверсивного счетчика 5 мантиссы. Четвертому поддиапазону в связи с тем, что частота импульсов на входе умножителя увеличилась в десять раз, будет соответствовать

время измерения в десять раз меньше, чем на первом, втором и третьем поддиапазоне.

Таким образом, при изменении час- тоты входных импульсов на каждом

оддиапазоне измерения, устанавливая соответствующим образом соотношения входных и выходных кодов преобразователя 7 кода и преобразователя 8 кода, можно устанавливать требуемое

время измерения. Необходимо добавить, что можно при определенных соотношениях входных и выходных кодов устанавливать время измерения постоянное для всех поддиапазонов или же увеличизать его при увеличении частоты.

При использовании делителя 9 частоты с переменным коэффициентом деления другого типа, соотношения входного и выходного кода преобразователя

8 кода могут быть другими.

Коды мантиссы с реверсивного счетчика 5 мантиссы и реверсивного счетчика 6 характеристики поступают на

51

входы регистратора 10, который инди- цируе на полупроводниковом табло результаты измерения.

Формула изобретения

Цифровой измеритель средней час-: тоты, содержащий регистратор, последовательно соединенные задающий генератор, делитель частоты, коммутатор, соединенный с первым входом умножителя частоты, выход которого сое динен с входом вычитания реверсивного счетчика мантиссы, при этом второй выход реверсивного счетчика мантиссы подключен к второму входу умножителя частоты и к первому входу регистратора, первый выход реверсивного счетчика мантиссы подключен к входу сложения реверсивного счетчика характеристики, третий выход реверСоставитель Т.Ягодкина Редактор А.Ревин Техред М.Ходанич Корректор Т.Колб

I -- -- -- «. ««. ....«.«.«,,..-.„ ,

Заказ 2418/40Тираж 730Подписное

ВНИИПИ ГЬсударственного комитета СССР

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

15)оизводственно полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Г5зоектная,4

173676

сивного счетчика мантиссы - к входу вычитания реверсивного счетчика характеристики, а выход реверсивного счетчика характеристики подключен к

5 второму входу регистратора, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введены делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход коfO торого соединен с входной шиной, а выход с входом сложения реверсивного счетчика мантиссы первый преобразователь кода, включенный выходом реверсивного счетчика характеристики

15 и управляющим входом коммутатора, второй преобразователь кода, включенный между выходом реверсивного счетчика характеристики и входом управления делителя частоты с пере20 менным коэффициентом деления,

Изобретение может использоваться в системах измерения потоков статистически распределенных импульсов, в частности потоков импульсов с детекторов ионизирующих излучений. Цель изобретения - повышение точности измерения. Цифровой измеритель содержит генератор 1, делитель 2 частоты, коммутатор 3, умножитель 4 частоты, реверсивные счетчики 5 и 6 мантиссы и характеристики и регистратор 10. Введение преобразователей кода 7 и 8, делителя 9 частоты с переменным коэффициентом деления и образование новых функциональных связей обеспечивает гибкое изменение времени измерения на поддиапазонах. 1 табл., 1 ил. (/) 1п СО Oi 70