ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНЬШ ЧАСТОТОМЕР Советский патент 1972 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к области радиотехники.

Известен инфранизкочастотный частотомер, содержащий дифференциатор и интегратор, на входы которых подан измеряемый сигнал, и индикатор.

Целью изобретения является повышение быстродействие точности измерения. Для этого к выходам дифференциатора и интегратора подключен блок деления, выход которого через блок извлечения квадратного корня подключен к входу индикатора, причем выход дифференциатора одновременно через нульорган подключен ко входу ключа, который подсоединен параллельно конденсатору обратной связи интегратора.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого инфранизкочастотного частотомера.

Устройство содержит дифференциатор /, интегратор 2, на входы которых подается измеряемый сигнал, а выходы соединены со входами блока 3 деления, выход которого подключен к индикатору 4. Параллельно конденсатору в цепи обратной связи интегратора 2 подсоединен ключ 5, управляемый нуль-органом 6, включенным на выходе дифференциатора 1. При необходимости иметь не квадратичную, а линейную выходную характеристику частотомера, между блоком 3 деления

и индикатором 4 включается блок извлечения квадратного корня.

, .Инфранизкочастотный частотомер работает следующим образом. При подаче на вход частотомера гармонического сигнала вида

S(t) Ecos( + Эо),

где - амплитуда сигнала;

9о - начальная фаза сигнала;

со - частота сигнала, подлежащая измерению.

Напряжение на выходе дифференциатора / будет иметь вид

У (t) 5 (О -и,Е sin ( + во),

где символ S(t) означает, что входной сигнал подвергается операции дифференцирования

S(t) dt

Напряжение на выходе интегратора 2 при этом можно записать в виде

U,(t) S{t) -sin(coi-feo),

to

Где символ 5 (/) означает, что входной сигнал подвергается операции интегрирования Uzit). Отношение этих ряжения Ui(t) на напряжений равно Ui (О А(0.1 аЕ sin (oj -f GO) 2 6а (О S (О - sin (uii + 60) Таким образом, напряжение на выходе блока 3 деления прямо пропорционально квадрату измеряемой частоты. Поскольку l-Ji(i) и U-2(t) представляют мгновенное значение напряжений, то в любой момент времени, независимо от амплитуды и фазы входного сигнала S(t), их отношение прямо пропорционально квадрату частоты входного сигнала. Этим объясняется высокое быстродействие предлагаемого частотомера. Цепь, состояш,ая из нуль-органа 6, включенного на выходе дифференциатора 1, и управляемого им ключа 5, предназначена для новышения точности измерения. Принцип действия цепи, состоящей из нульоргана 6 и ключа 5, основан на том факте, что при работе частотомера в случае гармонического входного сигнала напряжения на выходах дифференциатора 1 (Ui(t)) и интегратора 2 (U2(t)) противофазны и, следовательно, в моменты времени, когда напряжение на выходе дифференциатора / равно нулю, напряжение на выходе интегратора 2 также должно быть равным нулю. Эта цень работает следующим образом. В моменты времени, когда нанряжение на выходе дифференциатора 1 становится равным нулю (очевидно, это нроисходит дважды в течение периода сигнала), срабатывает нуль-орган 6, который замыкает ключ 5. При этом через замкнутый ключ 5 разряжается конденсатор, включенный в цепи обратной связи интегратора 2, в результате чего в указапные моменты времени на интеграторе устанавливается нулевое начальное напряжение и тем самым устраняется постоянная составляющая, появляющаяся на выходе интегратора 2 нрн изменении частоты и амплитуды сигнала. В течение остальной части периода сигнала, когда напряжение на выходе дифференциатора не равно нулю, нуль-орган 6 занимает положение, при котором ключ 5 разомкнуг и интегратор 2 находится в режиме интегрирования. Предмет изобретения Инфранизкочастотный частотомер, содержащий дифференциатор и интегратор, на входы которых нодан измеряемый сигнал, и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, к выходам дифференциатора и интегратора подключен блок деления, выход которого через блок извлечения квадратного корня подключен к входу индикатора, причем выход дифференциатора одновременно через нульорган подключен ко входу ключа, который нодсоединен параллельно конденсатору обратной связи интегратора.