Частотомер Советский патент 1974 года по МПК G01R23/02 

I

Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано для расширения диапазона и повышения точности измерения цифровых низкочастотных частотомеров.

Известный частотомер, содержаш,ий формирователь импульсов, входной и выходной счетчики, конъюнкторы блокировки и переноса, элементы задержки и памяти, генератор образцовой частоты, накапливающий сумматор с предустановкой и звено вычитания, характеризуется малым диапазоном измерений вблизи номинальной частоты и невысокой точностью.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение точности измерения.

Для этого предлагаемый частотомер снабжен управляемым умножителем числа импульсов, дизъюнктором, конъюнктором обратпой связи и счетчиком переполнения накапливаюш,его сумматора, причем первый вход управляемого умножителя подключен к выходу звена вычитания, второй - к выходу третьего копъюнктора блокировки, а выход умножителя соединен с первым входом дизъюнктора, второй вход которого подключен к первому входу конъюнктора обратной связи, а выход - к одному из входов звена вычитания, при этом второй вход конъюнктора обратной

связи через второй триггер соединен с выходом счетчика переполнения, вход которого через накапливающий сумматор подключен к выходу конъюнктора обратной связи.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого частотомера.

Устройство содержит формирователь импульсов 1, первый 2 и второй 3 конъюнкторы блокировки, входной счетчик 4, первый элемент задержки 5, элемент памяти 6, генератор 7 образцовой частоты, первый конъюнктор переноса 8, первый триггер управления 9, третий конъюнктор блокировки 10, накапливающий сумматор 11 с предустановкой, второй элемент задержки 12, второй конъюнктор переноса 13, счетчик переполнений 14 накапливающего сумматора, звено вычитания 15, выходной счетчик 16, второй триггер управления 17, дизъюнктор 18, конъюнктор обратной связи 19, управляемый умножитель числа импульсов 20.

Емкости входного 4, выходного 16 счетчиков и накапливающего сумматора 11 одинаковы, емкость счетчика 14 равна половине их емкости.

Частотомер работает следующим образом.

В исходном состоянии конъюнкторы блокировки 2,3 и 10 и конъюнкторы переноса 8 и 13 закрыты, конъюнктор 19 открыт, счетчики 4, 14, 16 и умножитель числа импульсов 20 установлены на нуль, звено вычитания 15 подготовлено к пропусканию на выход импульсов с элемента задержки 12. В накапливающем сумматоре записан код, значение которого должно быть не менее половины емкости сумматора. Это число предварительно определяют из числовых диаграмм работы устройства. Измерение начинается при поступлении сигнала частоты /ж на вход формирователя 1, который на время перевода сигнала Т открывает копъюнктор 2. Число-импульсиый эквивалент NX фиксируется входным счетчиком i. Емкость последнего Л /V . где /о - частота кварцевого генератора 7. Импульс .7 первого переполнения счетчика 4, задержанный элементом 5, поступает на элемент памяти 6, открывающий конъюпкторы блокировки 3 и 10. Каждый импульс остатка - эквивалента периода - Vo - опрашивает конъюнктор 13, переписывая прямой код NZ выходного счетчика 16 в накапливающий сумматор И, и далее через элемент задержки-12 поступает на разрешающий вход звена вычитания 15. При отсутствии импульсов запрета N3 с дизъюнктора 18 импульсы остатка проходят на выход звена вычитания 15, опрашивают конъюнкторы 8, переписывая код Л4 входного счетчика 4 в сумматор 11, и регистрируются счетчиком 16. Импульсы переполнения сумматора 11 фиксируются счетчиком 14, вводятся в сумматор через конъюнктор обратной связи 19 и через , дизъюнктор 18 запрещают прохождение очередного импульса остатка на выход звена вычитания 15. В период между первым и вторым переполнениями счетчика 4 коэффициент передачи умножителя 20 равен нулю и Ыз . Па выходе накапливающего сумматора формируется Nf, NI NJNo импульсов. В выходном счетчике регистрируется N2 - импульсов. Так как jVi, тоЛ - При переполнении счетчика 14 триггер 17 закрывает конъюнктор 19, разрывая цепь обратной связи сумматора 11. В момент второго переполнения входного момент счетчика , иоэтому г - Л о/2Импульс переполнения подготавливает триггер 9 и через ранее открытый конъюнктор 10 устанавливает коэффициент передачи умножителя 20 равным единице. Очередной счетный импульс перебрасывает подготовленные триггеры 9 и 17 и устанавливает счетчик 14 в исходное состояние. Конъюнктор 19 восстанавливает обратную связь сумматора. Особенность работы устройства на этом этапе заключается в том, что звено вычитания 15 дополнительно блокируется импульсами N& с умножителем 20 (штрихами отмечены числа импульсов в промежутке между вторым и третьим переполнениями счетчика 4). В этом случае М + , Л4 , Ns-N N lN,, что с учетом соотношений М - N,, N -N,+ + дает ,.,/уУо N,Njff,,N. После К.-ГО переполнения счетчика 4 коэфл,„„„, оГ фициент передачи умножителя 20 окажется равным /С-1. В остальном последовательность работы схемы сохраняется и соотношения (1) и (2) остаются справедливыми. Дополнительный код числа, полученного в счетчике 16 по окончании времени периода Тх, пропорционален измеряемой частоте, т. е. N, ,-N,--N,1 NO + NПри подключении входа счетчика переполнений 14 к выходу конъюнктора обратной связи 19 отпадает необходимость установки счетчика 14 в исходное состояние, что упрощает устройство и повышает его быстродействие. Предмет изобретения Частотомер, содержащий формирователь импульсов, три конъюнктора блокировки, два конъюнктора переноса, элемент памяти, два элемента задержки, генератор образцовой частоты, накапливающий сумматор с предустановкой, звено вычитания и два триггера управления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения точности измерений, он снабжен управляемым умножителем числа импульсов, дизъюнктором, конъюнктором обратной связи и счетчиком переполнения накапливающего сумматора, причем первый вход управляемого умножителя подключен к выходу звена вычитания, второй - к выходу третьего конъюнктора блокировки, а выход умножителя соединен с первым входом дизъюнктора, второй вход которого подключен к первому входу конъюнктора обратной связи, а выход- к одному из входов звена вычитания, при этом второй вход конъюнктора обратной связи через второй триггер соединен с выходом счетика переполнения, вход которого через наапливающий сумматор подключен к выходу онъюнктора обратной связи.

10