Способ измерения частоты синусоидального напряжения Советский патент 1991 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных устройствах.

Цель изобретения - повышение быстродействия процесса измерения частоты синусоидального напряжения.

На фиг. 1 изображена примерная структурная схема устройства, иллюстрирующая способ измерения частоты; на фиг. 2 - зависимость выходного напряжения блока1 деления от измеряемой частоты входного синусоидального напряжения.

Устройство для реализации способа измерения частоты (фиг. 1) содержит первую 1 и вторую 2 линии задержки, сумматор 3, блок деления 4 и функциональный преобразователь 5.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение измеряемой частоты поступает на первый вход сумматора 3 и вход первой линии 1 задержки, где задерживается на фиксированную величину времени.

Напряжение с выхода первой линии 1 задержки поступает на первый вход блока деления 4 и вход второй линии 2 задержки, где задерживается на величину времени, равную величине времени задержки первой линии. Напряжение с выхода второй линии 2 задержки поступает на второй вход сумматора 3. Результат суммирования выходного напряжения второй 2 линии задержки с входным напряжением с выхода сумматора 3 поступает на второй вход блока деления 4, где производится его деление на напряжение с выхода первой 1 линии задержки. Результат деления, пропорциональный измеряемой частоте входного напряжения, равен V 2 Cos 2 я F т,

F - значение частоты входного синусоидального напряжения;

т- фиксированная величина времени задержки первой 1 и второй 2 линий задержки.

С целью получения линейной зависимости результата измерения от частоты по предлагаемому способу применен функциоЈ

О

ел ч

00

ю со

нальный преобразователь 5, выполняющий преобразование вида

N (1/2 пт)) arccos (V/2). (1)

Таким образом, результат измерения частоты синусоидального напряжения не зависит от его амплитуды и начальной фазы, а пропорционален частоте этого напряжения,

Фиксированная величина задержки выбирается исходя из условия обеспечения необходимого динамического диапазона измерения Р Рмакс-Рмш, гдеРматеиРмииСООТветст- венно максимальное и минимальное значения измеряемой частоты синусоидального напряжения, /(2 (Рмакс-Рмин)).(2)

Настоящий способ измерения частоты синусоидального напряжения был применен авторами для измерения частоты гармонического колебания в диапазоне от 1 Гц до 1000 Гц при г 0,0005 с.

Аппаратно задержку входного напряжения проводили при помощи интегральных микросхем 528БРЗ, серийно выпускаемых промышленностью. Сумматор 3 был реализован на интегральной микро- схеме К544УД2Б. Блок деления 4 был выполнен на основе интегральной микросхемы операционного усилителя К544УД2Б. Значения напряжений на выходе блока деления при измерении частоты синусоидального

напряжения от 1 до 1000 кГц приведены ниже.

Функциональный преобразователь 5 предназначен для градуировки шкалы частотомера в единицах измеряемой частоты. Функциональный преобразователь 5 был выполнен на интегральных микросхемах К1107ПВ2 и К572РФ2. Таким образом, результат измерения на выходе частотомера представлен в единицах измеряемой частоты. Следует отметить, что при создании стрелочных частотомеров по предлагаемому способу, функциональный преобразователь 5 может быть заменен градуировкой шкалы частотомера согласно зависимости (1), так как N является функцией только одной переменной - напряжения V на выходе блока деления 4.

Формула изобретения Способ измерения частоты синусоидального напряжения, заключающийся в суммировании входного напряжения и входного напряжения, задержанного на постоянную величину времени, и делении напряжений с последующим функциональным преобразованием,отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, суммарное напряжение делят на входное напряжение, задержанное на половину постоянной величины времени.

Фиг.1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных устройствах. Цель изобретения - повышение быстродействия измерения частоты синусоидального напряжения достигается тем, что после суммирования входного напряжения и входного напряжения, задержанного на постоянную величину времени, суммарное напряжение делят на входное напряжение, задержанное на половину постоянной величины времени, и полученное напряжение преобразуют функционально. 2 ил.

У(Гмин)

+ 2

мин

Фиг. 2

макс

#макс)