1
Изобретение относится к области электроизмерительной техники.
Известно электронно-счетное устройство для измерения частоты электрических колебаний, в котором измеряемый сигнал преобразуют в однополярные импульсы, следующие с частотой сигпала. Затем электронным счетчиком подсчитывают количество импульсов, прошедших через стробирующее устройство, которое открывается на время, равное или кратное одной секунде. Результат подсчета регистрируют на цифровом табло.
Однако известное устройство обладает малым быстродействием.
Для повышения быстродействия предлагаемое устройство снабжено реверсивным счетчиком импульсов с четырьмя входами, блоком управления, перестраиваемым генератором с двумя входами, смесителем частот с двумя входами, формирователем разностного временного интервала с двумя входами и выходами и схемой совпадения, причем реверсивный счетчик первым входом соединен с выходом стробируюшего устройства, вторым - с выходом схемы совпадения, третьим - с выходом формирователя разностного временного интервала, четвертым - с первым выходом блока управления, а первым и вторым выходами подключен соответственно к входу цифрового табло, к первому входу перестраиваемого генератора, при этом второй выход блока управления подключен к стробирующему устройству, а вход - к первому выходу опорного генератора, другие выходы которого подключены соответственно к второму входу перестраиваемого генератора и к первому входу схемы совпадения, второй вход которой подключен к второму выходу формирователя разностного временного интервала, первый вход
последнего соединен с вторым выходом блока управления, а второй - с выходом смесителя частот, своим первым входом нодключенным к источнику исследуемого сигнала, а вторым - к выходу перестраиваемого генератора.
Блок-схема описываемого устройства .показана на чертеже, где приняты следующие обозначения: 1 - формирователь импульсов, 2 - стробирующее устройство, 3 - реверсивный счетчик импульсов, 4 - цифровое табло, 5 - опорный геператор, 6 - блок управления, 7 - перестраиваемый геператор, 8 - смеситель частоты, 9 - формирователь разностного временного интервала и 10 - схема совпадения.
Формирователь импульсов 1 предназначен для преобразования измеряемого сигнала в однополярные импульсы, следующие с частотой сигнала Дх-. Вход формирователя связан с источником сигнала, выход - со стробирующим устройством 2. Стробирующее устройство 2 служит для пропускания на свой выход импульсов в течение заданного интервала времени. Стробирующее устройство по входам связано с формирователем импульсов 1 и блоком управления 6, ио выходу - с реверсивным счетчиком 3 импульсов. Реверсивный счетчик импульсов предназначен для подсчета импульсов, поступающих на его входы от стробирующего устройства 2 и схемы совпадения 10. Реверсивный счетчик имеет также входы управления реверсом, связанные с блоком управления 6 и формирователем 9. По выходам счетчик 3 связан с цифровым табло 4 и перестраиваемым генератором 7. Цифровое табло 4, связанное с реверсивным счетчиком 3, предназначено для отображения результата измерения. Опорный генератор 5 служит для создания стабильных по частоте повторения сигналов, необходимых для работы связанных с ним блока управления 6, перестраиваемого генератора 7 и схемы совпадения 10. Блок управления 6 предназначен для формирования управляющих сигналов, обеспечи-вающих правильное взаимодействие всех узлов устройства. Блок управления б связан по входу с опорным генератором 5, а по выходу - с узлами 2; З; 9. Перестраиваемый генератор 7 (например управляемый синтезатор частоты) служит для создания на своем выходе сигнала, частота которого fr fx+Po± fxПо своим входам генератор 7 соединен с реверсивным счетчиком 3 и опорным генератором 5, выход генератора 7 связан со смесителем частоты 8. Смеситель частоты 8 предназначен для смещения сигналов с частотами /г и fx, поступающих на его входы от перестраиваемого генератора 7 и источника сигнала, а также для выделения разностной частоты /г-fx-Fo+f fxВыход смесителя частот связан с формирователем 9. Формирователь 9 предназначен для формирования разностного временного интервала Г А.( РО AL«f, ,Д/.. Формирователь 9 по своим входам связан с блоком управления 6 и смесителем частоты о. Выход формирователя 9 соединен со схемой совпадения 10. Схема совпадения 10 служит для формирования на своем выходе импульсов, количество которых равно Л, ДГ ./„ fex k,f.,, По входам схема совпадения связана с формирователем 9 и опорным генератором 5. Выход схемы совпадения 10 связан с реверсивным счетчиком 3. Устройство работает следующим образом. Исследуемый сигнал с частотой /ж преобразуется в формирователе импульсов 1 в импульсы, частота повторения которых также равна 1х- Эти импульсы поступают на стробирующее устройство, которое строб-импульсом, поступающим с блока управления 6, открывается иа промежуток времени Г). До передачи на Стробирующее устройство строб-импульса блок управления устанавливает реверсивный счетчик 3 в нулевое состояние и включает его в режим . Поэтому в реверсивном счетчике в момент окончания стробирующего импульса окажется зафиксированным число N lxT. Это число отображает измеряемую частоту с некоторой погрещностью, не превыщающей Afa; - - Поэтому запись числа начииается не с младщего разряда счетчика, а с разряда, соответствующего возможной ощибке из-за квантования. Так, при 71 0,1 сек Гц, и поэтому запись производится, начиная с разряда, соответствующего десяткам герц. Далее за счет связей с реверсивным счетчиком, производится настройка перестраиваемого генератора 7 на частоту + FQ, где FO - оптимально выбираемый сдвиг частоты (выбор FO зависит от предъявляемых требований по быстродействию и точности). Как указывалось ранее, число отображает частоту /ж с некоторой погрешностью Д/а: -. Поэтому первстраивавмый генератор будет настроен на частоту /г /л;+-Ро±Д/д;Сигнал с этой частотой подается иа смеситель частоты 8, на второй вход которого поступает исследуемый сигнал с частотой fx. Смеситель частоты смешивает эти сигналы и вырабатывает на своем выходе сигнал с разностной частотой fo±Afx- Этот сигнал подается на формирователь 9, который после получения соответствующей команды от блока управления 6 вырабатывает разностный временной интервал длительностью ± ДЛу где А - коэффициент пропорциональности, численно равный количеству периодов частоты FO (или FoiAf), укладывающихся во временном интервале, обратно пропорциональном FO (или ) . При Н,Ц. , Разностный временной интервал ДГ заполняется в схеме совпадения 10 счетными импульсами, имеющими частоту повторения /этПоэтому на выходе схем совпадения возникает пачка импульсов, количество которых 2 k2&.fx- При формировании в формирова
