Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для исключения избыточности информации при заданной погрешности измерения при измерении частоты.
Известен способ счетно-цифрового измерения частоты, основанный на сравнении длительности периода измеряемой частоты с длительности эталонных периодов и подсчете числа колебаний измеряемой частоты за эталонный оптимально выбираемый промежуток времени.
Однако известный способ характеризуется пониженными точностью и быстродействием процесса измерения.
По предлагаемому способу включают сигналом, образующимся при сравнении периода измеряемой частоты с эталонным периодом, имеющим длительность одного порядка с периодом измеряемой частоты, один из дискретного ряда эталонных промежутков измерения, связанного однозначно с дискретным рядом эталонных периодов.
Предложенный способ позволяет повысить точность и быстродействие процесса измерения частоты.
Устройство состоит из входного формирователя /; вентилей 2, 3; счетчика 4 импульсов с цифровым отсчетом; триггеров 5-11; схем совпадения типа «И 12-16; кварцевого генератора 17; декадных делителей 18-25 эталонных частот и интервалов времени узла 26 управления; схемы 27 сброса; блока 28 автоматики; ключей 29-33 выбора положения запятой; резисторов 34-44; диодов 45-49; конденсаторов 50-54.
Устройство работает следующим образом.
Сигналы измеряемой частоты поступают на вход триггера 5. Первый сигнал (начало периода) по первому входу перебрасывает триггер 5 и обеспечивает разрешающий потенциал на первые входы схем 12-16 и запрещающий потенциал по первому входу узла 26 управления. При перебросе сигнал с триггера 5 обеспечивает переброс триггера 6, в результате чего открывается вентиль 2 и начинается отсчет эталонных интервалов и, кроме этого, обеспечивается запрет первого входа - триггера 5. Второй сигнал (конец периода) с выхода формирователя / перебрасывает триггер 5 в начальное состояние, в результате чего со схем 12-16 снимается разрешающий потенциал. Дальнейшее поступление сигналов на входы триггера 5 не может изменить его состояния.
эталонных периодов с декадных делителей 21-25.
Если, например, измерения частоты необходимо производить с погрешностью дискретности 0,1-0,01% при входной измеряемой частоте 1100 гц и частоте кварцевого генератора 1 Мгц, то операции осуществляются в следующей последовательности.
При подаче разрешения на схемы 12-16 на вход схемы 12 с выхода вентиля 2 поступают сигналы с периодом 1 мксек не позднее, чем через 1 мксек, и опрокидывают триггер 7, который разрешает выход сигналов с выхода декады 21 с эталонным периодом 0,01 сек на первый вход узла 26 управления и открывает ключ 29, замыкаюш.ий цепь связанной с ним запятой и единицы измерения в нервом разряде.
Поскольку разрешение на схемы 12-16 длится 1/1100 сек (909 мксек), то за это время выходные сигналы сначала с декадного делителя 18 через 10 мксек, а затем с делителя 19 через 100 мксек опрокинут соответственно сначала триггер 8, а затем триггер 9. При этом при перебросе триггера 8 запреш;ается первый вход триггера 7 (через резистор 34), а триггер 7 возвращается в исходное состояние, в результате чего запрешается выход декадного делителя 21, на первый вход узла 26 управления и закрывается ключ 29. Одновременно с этим, поскольку перебросился триггер 8, разрешается выход сигналов делителя 22 с периодом 0,1 сек на первый вход узла 26 и открывается ключ 30, замыкаюший цепи единицы измерения и запятой во втором разряде.
Аналогично происходит переключение и при перебросе триггера 9, при котором обеспечивается возврат в исходное состояние триггера 8, а значит, запрет выхода декадного делителя 22 (период 0,1 сек) и запирание ключа 50 и запрет триггера 5.
При перебросе триггера 9 разрешается выход сигналов с делителя 23 с эталонным периодом 1 сек и открывается ключ 31.
На этом процессе выбора эталонного времени измерения заканчивается, так как на вход триггера 10 сигналы могут поступить через схему 15 с делителя 22 только через время 1000 мксек. Так как разрешение на схемы 12- 16 поступает только на время 909 мксек, то процесс заканчивается раньше. По окончании процесса выбора эталонного времени измерения:
а)с первого входа узла 26 снимается запрет (через резистор 38) от триггера 5;
б)триггер 9 остается в состоянии, обеспечивающем подключение эталонного времени измерения длительностью 1 сек к первому входу узла 26, чем обеспечивается отсчет 1100±1 гц, т. е. 0,1%, но не выше 0,01%;
в)делители 18-25 приводятся схемой 27 сброса в состояние девяток с целью исключения «мертвого времени; установка делителей 18-25 в девятки обеспечивает начало измерения по истечении не более 1 мксек;
г)вентиль 2 открыт триггером 6;
д) ключ 3} открыт, что обеспечивает замыкание цепей соответствующей запятой и единицы измерения.
После измереиия блок 28 автоматики приводит в исходное состояние (сброс в нуль) триггеры 5-11, узел 26 управления, счетчик 4 импульсов, делители 18-25. В результате сброса вентиль 2 закрывается, с первого входа триггера 5 снимается запрет, и процесс измерения повторяется.
Предмет изобретения
Способ счетно-цифрового измерения частоты, основанный на сравнении длительности периода измеряемой частоты с длительностями эталонных периодов и подсчете числа колебаннй измеряемой частоты за эталонный, оптимально выбираемый промежуток времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия нроцесса измерения, включают сигналом, образующимся при сравнении периода измеряемой частоты с эталонным периодом, имеющим длительность одного порядка с периодом измеряемой частоты,
один из дискретного ряда эталонных промежутков измерения, связанного однозначно с дискретным рядом эталонных периодов.
