УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХКОЛЕБАНИЙ Советский патент 1972 года по МПК G01R23/10 

Изобретение относится к электроизмерительным приборам.

Известное устройство для измерения частоты электрических колебаний, содержащее образцовый генератор и смеситель частот, соединенный с источником исследуемого сигнала, построенное по принципу гетеродинного преобразования частоты в сочетании с электронно-счетным частотомером, обладает недостаточно высокой точностью при исследовании кратковременных процессов и при ограниченности времени, отводимого для измерения.

. Для увеличения точности измерений частоты, сокращения времени на их осуществление и получения результатов измерений в единицах частоты в предлагаемое устройство введены индикатор совпадения частот, формирователь разностного временного интервала и схема совпадения, причем индикатор совпадения частот соединен с источником исследуемого сигнала и с одним выходом образцового генератора, а другой выход генератора соединен со смесителем частот, выход которого подключен к первому входу формирователя разностного временного интервала, при этом второй вход этого формирователя соединен с источником эталонной частоты, а первый выход формирователя соединен со схемой совпадения, которая соединена по второму входу с источником сигнала эталонной частоты, при этом второй выход формирователя предназначен для определения знака разностной частоты.

На чертеже приведена схема описываемого устройства, где / - смеситель частоты, 2 - индикатор совпадения частот, 3 - образцовый генератор, 4 - формирователь разностного временного интервала, 5 - схема совпадения,

/с - частота исследуемого сигнала; /г - частота образцового генератора; FO - сдвиг частот;

A/- - разность частот между /с и /г; /эт - частота эталонного генератора; АГ - разностный временной интервал.

Сигнал от образцового генератора подается на индикатор 2. (На другой вход индикатора совпадения частот подается исследуемый сигнал. Образцовый генератор настраивается по индикатору 2 на частоту исследуемого сигнала, причем, допустима некоторая погрешность настройки Af. Исследуемый сигнал подается на смеситель, на другой вход которого подается сигнал от образцового генератора 3, частота которого смещена относительно частоты, подаваемой с образцового генератора на индикатор совпадения частот,

В результате смещения частот смеситель вырабатывает сигнал, имеющий частоту . Этот сигнал поступает на формирователь 4, который вырабатывает временной интервал длительностью, обратно пропорциональной частоте FQ+A.F, и вычитает из этого временного интервала временной интервал длительностью, обратно пропорциональной частоте FO.

Так как , длительность результирующего временного интервала с необходимой точностью пропорциональна Д. Этот временной интервал подается на схему совпадения, на второй вход которой подаются импульсы эталонной частоты. Подсчитывая количество прошедших через схему совпадения импульсов, можно определить величину &.F, а следовательно - частоту исследуемого сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, частоту которого необходимо определить, подают на индикатор 2, на второй вход которого поступает сигнал с частотой /г от образцового генератора 3.

Путем перестройки образцового генератора добиваются по индикатору 2 приблизительного совпадения частот /с и /г с некоторой погрешностью A.F, равной разности частот /с и /г. Со второго выхода образцового генератора снимается сигнал с частотой fr+Fo, где FO - оптимально выбираемый сдвиг частот, причем . Этот и исследуемый сигналы подаются на смеситель /, с выхода которого снимают сигнал с разностной частотой dzAf. Этот сигнал поступает на формирователь 4, где формируется временной интервал длительностью

Т А-.

f

Кроме того, из сигналов с частотой /эт, которая кратна частоте FO и намного выше ее, в формирователе 4 вырабатывается временной интервал длительностью

Т .-А,

РО

начало которого с погрешностью, не превышающеи -, совпадает с началом временно/эт

го интервала

Т-А

FO±&F

Из этих временных интервалов в узле 4 вырабатывается разностный временной интервал

Т А(

F ±&FFO J

который при равен CiAf, где

г . р2

а также сигнал «знак AF, зависящий от соотношения частот /о и /г.

Разностный временной интервал поступает на схему, на второй вход которой поступает сигнал с частотой /эт- В связи с этим на выходе схемы совпадения появится пачка импульсов, количество которых N C2-AF, где

С - -f

--- ,-2

Выбор величин А, FO, /эт и допустимой величины AF производится, исходя из предъявленных требований по быстродействию и точности устройства. При выборе /эх, кроме того учитывается предельное быстродействие применяемых счетных и логических схем, а также необходимость кратности частоты /эт и FQ.

Предмет изобретения

Устройство для измерения частоты электрических колебаний, содержащее образцовый генератор и смеситель частот, соединенный с источником исследуемого сигнала, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности

измерений, сокращения времени на их осуществление и получения результатов измерений в единицах частоты, в устройство введены индикатор совпадения частот, формирователь разностного временного интервала и схема

совпадения, причем индикатор совпадения частот соединен с источником исследуемого сигнала и с одним выходом образцового генератора, а другой выход генератора, соединен со смесителем частот, выход которого

подключен к первому входу формирователя разностного временного интервала, при этом второй вход этого формирователя соединен с источником эталонной частоты, а первый выход формирователя, соединен со схемой совпадения, которая соединена по второму входу с источником сигнала эталонной частоты, при этом второй выход формирователя предназначен для определения знака разностной частоты.