Цифровой периодомер Советский патент 1988 года по МПК G01R23/00 

4 4 Ю QD ГО

J

//

п

9иг. 1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения периода.

Цель изобретения - повышение по- мехозащтденности.

На фиг. 1 приведена блок-схема цифрового периодонера5 на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Цифровой периодомер (фиг. 1) содержит источник 1 опорного напряжения, компаратор 2 уровня, интегратор 3 с входом 4 сброса, компаратор 5 уровня, триггеры 6-8, генератор 9 импульсов опорной частоты,-ключи 10 и 11, счетчик 12 результата,.

В устройстве его вход соединен с входом интегратора 3 и вторым входом компаратора 2 зфовня, первый вход которого соединен с выходом источника 1 опорного напряжения, а выход соединен с первым входом первого триггера 6, выход интегратора 3 через второй компаратор 5 уровня соединен с вторым входом триггера б, выход которого соединен с управляющим входом 4 сброса. Счетные входы триггеров 7 и 8 соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 6, а выходы триггеров 7 и 8 соединены с управляюпрми входами клю чей Ю и 11, включенных между выходами генератора 9 опорной частоты и входом счетчика 12 результата,

Ци4)ровой периодомер работает ,слв дующим образом.

В исходном состоянии напряжение на выходе интегратора 3 равно нулюг на выходе компаратора 5 зФовня низкий уровень. Источник 1 опорного напряжения формирует напряжение U,, компаратор 2 уровня в моменты перехода исследуемого сигнала U через уровень Но формирует прямоугольные импульсы (фиг. 26)., В момент времени t выходной сигнал компаратора 2 уровня опрокидывает триггер 6, При этом начинается интегрирование исследуемого сигнала V (фиг. 2в), В момент t1 напряжение на выходе компаратора 5 уровня принимает высокий уровень (фиг. 2г). Интегрирование прекращается в момент времени tj. Когда интегратор 3 возвращается в исходное состояние, а триггер 6, уп- равляемый от компаратора уровня 5, также возвращается в исходное состояние. В- момент времени t происходит

очередное опрокид1)Шание триггера 6 по сигналу от компаратора 2 уровня, начнется очередной цикл работы интегратора, который заканчивается в момент времени t. На выходах триггеров 7 и В, управляемых противофазными выходами триггера 6, формируются прямоугольные импульсы (фиг. 2д,е) сдвинутые по фронтам друг относительно друга на интервалы интегрирования. Весовая функция, определяющая частоту импульсов заполнения счетчика результата в различные моменты

времени на интервале

tf t, представлена на фиг, 2ж, формируется она при помощи триггеров 7 и 8 и ключей 10 и 11.

Генератор 9 опорной частоты формирует на обоих выходах импульсы частотой ffl, причем последовательность на втором выходе смещена относительно последовательности на первом выходе на половину периода сле- 1

дования Л

2f,

В результате при

одном замкнутом ключе частота заполнения равна fg 5 при двух 2fo « За время преобразования (интервал вре- мани t - t,) .в счетчик .результата заносится код N, равный

N „ (f,, - f,) 4- 2fo(t - tj) +

fo (te - t)

или

N 2fo(t 3- t) - 2fo(t 4 tj) + + 2fo(tc - 14) 2fo(ts - t

2fo-T,.

В предлагаемом периодомере благодаря интегрированию, помехи, среднее значение которых за время интегрирован21Я равно нулю, не . изменяют длительности интервалов t - - t к te - t, т.е. имеет место исключение влияния таких помех на результат измерения.

Устройство имеет время преобразования (1,2 - 1,5)Т.

Формула изобретения

Цифровой периодомер, содержащий последовательно соединенные источник опорного напряжения, первый компаратор уровня и первый триггер, последовательно соединенные relfiepaTop

импульсов опорной частоты, первый ключ и счетчик результата, второй вход первого компаратора уровня соединен с входом цифрового периодо- мера, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены интегратор, второй компаратор уровня, два триггера и второй ключ, вход тегратора соединен с вторым входом первого компаратора, выход интегратора через второй компаратор уровня соединен с вторым входом первого

а

Ц.

t. Г , .

и

л

«I

и

Ж

J

t, t3

которого соедгшен интегратора и с триггера, выход ко- с управляющим входом

первого ключа, инверсный выход пер- вого триггера соединен с входом третьего триггера, выход которого соединен с управляющим входом Второго ключа, выход которого соединен с входом счетчика результата, второй выход.генератора импульсов опорной частоты соединен с входом второго ключа.

ч

-.t

i4 €