Периодомер Советский патент 1988 года по МПК G01R23/02 

со

00

О5 СО

113

Изобретение относится к электро- и радиоизмерительной технике.

Цель, изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности измерения нескольких периодов подряд, а также уменьшение погрешности измерения.

На фиг.1 представлена электричес- ,кая структурная схема предлагаемого периодомера; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу периодо- мера: диаграммы измеряемого сигнала (2а), опорного сигнала (2S ), сигнала на выходе формирователя .импульсов (2В) и интегратора (2-г), а также состояния счетчика 7 (24).

Периодомер содержит опорный гене- :ратор 1, формирователь 2 импульсов, 20 интегратор 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, первый регистр 5, блок 6 коррекции результата, счетчик 7 и второй регистр 8. Блок 6 коррек- ции-результата состоит из кодопреоб- 25 разователя 9, первого 10 и второго 11 сумматоров.

Вход устройства соединен через формирователь 2 импульсов с входом сброса счетчика 7, тактовым входом 30 записи второго регистра 8 и входом интегратора 3, выход которого через АЦП 4 подключен к третьему входу блока коррекции результата, а также к

пульса от формирователя 2 импульсов счетчик 7 блокируется, затем резуль тат счета по заднему фронту этого и пульса переносится во второй зегист 8, а счетчик 7 сбрасывается в исход ное состояние и начинает вновь считать со следующего импульса опорног генератора 1.

Формирователь 2 импульсов формир ет импульс (фиг.2&), начинающийся п фронту измеряемого сигнала (фиг.2а) и заканчивающийся по фронту второго импульса опорного генератора 1 (фиг.25), пришедшего после фронта и меряемого сигнала. Длительность импульса Тц, сформированного в начале К-го периода, удовлетворяет неравен

ству Т„ i TK

i 2Т(,, Величина Т в интеграторе 3 преобразуется в уровень напряжения, пропорциональный отношению Tj,/ М, который после оцифров в АЦП 4 по приходу фронта импульса дополнительного выхода счетчика 7 за

информационному входу регистра 5, вы-35 писывается в первый регистр 5. Этот

импульс сбрасывает также интегратор 3 в исходное состояние.

Ход которого соединен с вторым входом блока 6 коррекции результата. Выход опорного генератора .1 подключен к Второму входу формирователя 2 импуль- Сов и к счетному входу счетчика 7, информационные выходы которого через второй регистр В соединены с первым входом блока 6 коррекции результата,, Дополнительный выход счетчика 7 явля-

импульс сбрасывает также интегратор 3 в исходное состояние.

Так как вьтолняется равенство Т,.,

л Ц

то поправка к грубому

Р,Т,+Т,-Т,,,,

40

результату измерения Ту получается в устройстве после окончания импульса Тц., путем вычитания его длительности, преобразованной в интеграторе 3 и АЦП 4 в число М, из числа М, за(gTCK первым выходом устройства и под- 45 писанного в первом регистре 5. Операция внесения поправки осуществляется в блоке 6 коррекции результата, выключен к входу сброса интегратора 3 и тактовому входу записи первого регистра 5. Первый вход блока 6 коррекции результата подключен к первому 15ХОДУ сумматора 1 1 , выход которого является вторым выходом устройства. 5торой и третий входы блока 6 коррек- -ИИИ результата подключены соответственно к первому входу первого сумматора 10 и входу кодопреобразователя 9, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 10, выход которого подключен к второму входу торого сумматора 11.

Периодомер ряботае г следующим образом,

Грубо период измеряется с помощью счетчика 7, считающего импульсы с периодом Тр от опорного генератора 1 (фиг. 26) в течение измеряемого периода Tj( (фиг.2а). Результат счета во время К-го периода Т равен целому числу Р. В начале следующего К+1-го периода Т по переднему фронту импульса от формирователя 2 импульсов счетчик 7 блокируется, затем результат счета по заднему фронту этого импульса переносится во второй зегистр 8, а счетчик 7 сбрасывается в исходное состояние и начинает вновь считать со следующего импульса опорного генератора 1.

Формирователь 2 импульсов формирует импульс (фиг.2&), начинающийся по фронту измеряемого сигнала (фиг.2а) и заканчивающийся по фронту второго импульса опорного генератора 1 (фиг.25), пришедшего после фронта измеряемого сигнала. Длительность импульса Тц, сформированного в начале К-го периода, удовлетворяет неравенству Т„ i TK

i 2Т(,, Величина Т в интеграторе 3 преобразуется в уровень напряжения, пропорциональный отношению Tj,/ М, который после оцифровки в АЦП 4 по приходу фронта импульса с дополнительного выхода счетчика 7 записывается в первый регистр 5. Этот

импульс сбрасывает также интегратор 3 в исходное состояние.

Так как вьтолняется равенство Т,.,

л Ц

то поправка к грубому

Р,Т,+Т,-Т,,,,

числяющем. Р

хк

по формуле

0

5

Р,, Р, + (М,-М,„)--2-, где и - количество разрядов АЦП 4, уменьшенное на единицу.

Вычисление разности М,-М, происходит в первом сумматоре 10 после преобразования величины MK+( в допол- нительньш код в кодо.преобразователе 9. Нормировка разности N|(. , осуществляется тем, что старший разряд кода NK, поступающий на первые входы второго сумматора 11, принимается соответствующим младшему разряду кода Р, поступающему на второй вход этого же сумматора.

Число Р , соотношений Т

не зависящее от фазовых ( и Тд, является результатом измерения. Оно устанавливается на выходе устройства после окончания импульса Т|, через время, равное сумме задержек в АЦП 4 и блоке 6 кор рекции результата, после чего на дополнительном выходе счетчика 7 появляется импульс сопровождения (являющийся одновременно импульсом записи в первый регистр 5 и сброса интегратора 3). Интегратор 3 оказывается подготовленным к преобразованию сле

регистре 5 оказывается

а в первом записанным

к 4-1

Так как в это время счет

числом М

чик 7 производит грубое измерение периода , , то это означает, что устройство позволяет измерять все педы Т п

Счетчик

риоды То подряд

,,

7 должен иметь емкость

возможность блокировки счета и сброса в исходное состояние. Исходное состояние счефчика 7 в пери- одрмере должно быть равно двум, так

у

2Q

386934

входом формирователя импульсов, интегратор, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, и счетчик, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и уменьшения погрешности измерения, в него введены первый и второй регистры, а также блок коррекции результата, причем вход устройства через формирователь импульсов подключен к

входу интегратора, тактовому входу записи второго регистра и входу сброса сч ётчика, дополнительный выход которого является первым выходом устройства и соединен с тактовым входом записи первого регистра и с входом сброса интегратора, причем выход аналого-цифрового преобразователя подключен к третьему входу блока коррекции результата и к информационному входу первого регистра, выход которого соединен с вторым входам блока коррекции результата, выход которого является вторым выходом устройства, причем выход опорного генератора соединен со счетным входом счетчика, выход которого через второй регистр

15

25

Изобретение относится к области электро- и радиоизмерительной техники и может найти применение при исследовании сигналов с быстро изменяющейся частотой в случае обработки результатов измерений на ЭВМ. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей периодомера. Периодомер содержит последовательно соединенные опорный генератор 1, формирователь 2 импульсов, интегратор 3, аналого-цифровой преобразователь 4 и счетчик 7. Введение регистров 5 и 8 и блока 6 коррекции результата уменьшает погрешность измерения, возникающую из- за неидеальности интегратора 3. 1з.п. ф-лы, 2 ил. с $5 (Л

как счетчик 7 импульсом от формирова- п подключен к первому входу блока кор- теля 2 импульсов блокируется на 2Т,7

рекции результата.

в каждом цикле измерения. Сигнал на дополнительном выходе счетчика 7 может быть получен путем опознавания с помощью комбинационной схемы какого- либо его промежуточного состояния . Целесообразно выбрать минимальным из отвечающих условию

-2) Т Т-,, где Т,

ъ

задержки в АЦП

результата.

(Рпр- - суммарное время

блоке 6 коррекции

Формула изобретения

подключен к первому входу блока кор-

рекции результата.

2. Периодомер по п.1, отличающийся Тем, что блок коррекции результата содержит кодопреобразователь, первый и второй сумматоры, причем первые входы второго и первого сумматоров, а также вход кодопреобразователя являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока коррекции результата,, причем выход кодопреобразователя подключен к второму входу первого сумматора, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого является выходом блока коррекции ре--- зультата.