Адаптивный цифровой частометр с нормированием динамической погрешности Советский патент 1974 года по МПК G01R23/10 

1

Изобретение относится к электроизмерительной тезснике и может быть испопь- аовано для повышения точности цифровых частотомеров.

Известен адаптивный цифровой, часто-

томер с нормированием динамической погрешности, содержаший основной и динамический счетчики импульсов, входы ко- торых подключены к формирующему устройству через вентили счета, а выходы к входам сравнения подекаднь1Х сравни- ваюших устройств, выходами связанных с диодной.логической ячейкой, а входами возбуждения - с обшей шиной вентилей делителей частоты, к которой через линию задержки подключены входы сброса динамического счетчика и через вентиль бл кировки счетчик временных баз, связанный через матричный дешифратор с вентилями делителей частоты и входами устаррвки запятых индикаторного табло, ; входами индикации подключенного к выходам основного счетчика, с входом стар шей декады которого соединен второй вход триггера конца счета,: первым входом подключенного к счет-ному входу счетчика временных баз, а выходом - к второму входу триггера начала счета, первый вход которого связан через вентиль пуска с генератором калиброванной частоты и входом первого делителя чао. тоты, первый выход - с управляющими входами вентиля блокировки и вентиля счета основного счетчика, второй выход с управляюшими входами вентиля счета динамического счетчика и вентиля сброса выход которого соединен с управляющем входом вентиля пуска и входами сброса основного счетчика, счетчика временных .баз и делителей частоты.

Такой частотомер не позволяет норми;ровать абсолютную динамическую погрешность.

Предлагаемый частотомер отличается от известного тем, что он снабжен блоком декадных вентилей, входы которых подключены к декадным в ьпсодам диодной логической ячейки, выходь - к клемме переключателя вида запуска, а управляющие входы - через переклк чатель установки нормируемого значения абсолютной динамической погрешности к выходам установки запятых матричного дешифратора, вторая клемма пере ключатепя вида запуска соединена с кнопкой пуска, а подвижный контакт - с входом венти1Ш сброса. Такое выполнение устройства позволяет нормировать абсолютную динамическую, погрешность во всем диапазоне измерений. На чертеже приведена блок-схема пре/ лагаемого устройства. Частотомер состоит из формирующего устройства 1; вентилей 2 и 3 счета; основ ного счетчика 4; блока 5 сравнивающих устройств; динамического счетчика 6; лини задержки 7; индикаторного табло 8; ,триг- геров начала 9 и конца 10 счета; вентилей пуска 11 и блокировки J, 2, генератора 13 калиброванной частоты; делителей 14, 15 и 16 частоты в Ю, 100 и 1000 раз; вентилей 17-20 делителей частоты; мат ричного дешифратора 21; счетчика 22 временных баз; диодной логической ячейки 23; блока 24 декадных вентилей; переключателя 25 вида запуска; кнопки 26 nycKaj вентиля сброса 27 и переключателя установки 28 нормируемого значения абсолют лой динамической погрешности. Устройство работает следующим образом. При ручном запуске переключатель 25 ставится в положение 1. При нажатии кнопки 26 через вентиль 27, открытый триггер 9, находящийся в нулевом состоя- НИИ происходит сброс показаний счетчика 4, делителей частоты 14,15 и 16 и счет чика 22, Одновременно открывается вентиль 11. Первым пришедшим от генератора 13 импульсом перебрасывается триггер 9, который открывает доступ импульсам измеряемой частоты jj (t } через вентиль 3 на счетчкк 4 и прекращает доступ в счетчик 6, закрывая вентиль 2, Одновременно запирается вентиль 27, иск роочая те самым, сброс и повторный запуск до конца измерения. В исходном Положении счетчик 22 нахо дигся в нулевом состоянии и через деши4 paiop 21 высоким напряжением на шине и поддерживается открытым вентиль 17. Второй после запуска импульс i g , пройдя через вентили 17 и 12, открытый триггером 9, поступает на нулевой вход триггера 1О и счетчик 22. При этом возможны два случая} 1. Если на счетчике 4 записана цифра старшего разряда то импульс записи единицы старшего разряда перебросит триггер 1О в состояние 1. С приходом второго I импульса триггеры 9 и 10 возвращаются в исходное положение и счет измеряемой / частоты заканчивается. Одновременно второй импульс поступает в 22, записывая в нем i, отчего дешифратор 21 , выдает высокое напряжение на щину с, за- ; ,жигая на индикаторном табло 8 запятую после младшего разряда. В результате на счетчике 4 записыва- . ется код с участием всех разрядов, фиксируя измеряемую частоту с относитель НОЙ статической погрешностью О,О-0,1%, 2. Если в старшем разряде счетчика 4 записан О, то импуЛьс f Q , воздействуя на нулевой вход триггера 10, не перебрасывает его, так как он уже находится в состоянии О. Поэтому триггер 9по-прежнему будет открытыми вентили 3 и 12 и закрытыми вентили 2 и 27. Однако импульс f,, , перебрасывает счетчик 22 и посредством высокого напряжения на шине с открывает вентиль 18 и закрывает вентиль 17. С вентиля 18 первый импульс поступает уже через 10импульсов с момента пуска. Десятый импульс тоже поступает на нулевой вход триггера 10 ,ii счетчик 22, Здесь снова возможны два случая: 1)если на счетчике 4 записана цифра старшего разряда, то импульс записи единицы старшего разряда перебрасывает триггер 10 в состояние 1 /десятый . пульс д возвращает в исходное состо-яние триггеры 9 и 10 и счет измеряемой частоты заканчивается Одновременно де- сятый импульс записывает код 10 в счетчике 22 с учетом ранее прошедшего импульса с вентиля 20, л1ри этом коде запятая на индикаторном табло 8 засветится перед младшим разрядом Таки1у1 образом, в счетчике 4 опять записывается код с участием всех разрядов; 2)если в старшем разряде счетчика 4 записан О, то триггер 10, оставаясь в исходном состоянии, не позволит закончиться счету измеряемой частоты Десятый импульс в этом случае открывает вентиль 19, через который первый ожидаемый импульс проходит Через 100 импульсов после запуска схемы. При достаточно низкой частоте f х процесс параметрической адаптации закан чивается лишь тогда, когда будут исчерпаны все делители частоты 14,15 и 16. 1 Это дает возможность нормировать относи- тельную статическую погрешность в пределах 0,01-0,1%.

Следующий замер вновь производится нажатием кнопки 26.

При адаптивном запуске переключатель 25 ставят в положение 2 и переключателем 28 устанавливают нормируемое значение абсошотной динамической погрешност

Если переключатель 2 8 находится в положении fn (определяется по положению подвижного контакта, соединенного с шиной с матричного дешифратора 21) нормируемое значение абсолютной динамической погрешности равно г1п 1п Ьт

сю

10 где F. - верхняя граница диапазона измерений, а | число разрядов после запятой. Пусть переключатель 28 находится в положении 4. В этом случае процесс параметрической адаптации аналогичен описанному выше и выбор момента времени для следующего измерения начинается в момент окончания предьщушего измерения, когда, первым импульсом выбранной временной базы триггер 9 перебрасывается в состояние О, закрывает вентиль 3 и , открывая вентиль 2, обеспечивает доступ измеряемой частоте в счетчик 6, работающий в динамическом режиме. Одно временно закрывается вентиль 12, прекра щая доступ импульсов с шины а в счетчи 22, фиксируя, тем самым, выбранную вре менную базу, Фак как откр1лтым остается только один из вентилей 17-20 и открывается вентиль 27 для импульсов сброса и пускд с выходов сравнивающих устройст 5. Пусть в результате параметрической адаптации высоким напряжением на щине е открыт вентиль 2О. Этим же напряже нием открыт вентиль ВЗ декадных вентилей 24. По шине а будут протекать импульсы только выбранной временной базы. Второй импульс выбранной временной базы по шине а поступает на входы возбуждения сравнивающих устройств 5. При этом возможны четыре случая 1.К моменту прихода второго импульса временной базы в трех и четырех декадах счетчиков 4 и 6 оказываются за-U писанными в двоичном коде одинаковые цифры. При этом сигналы на выходах блока 5 сравнивающих устройств будут ODсутствовать и следующий замер произведе не будет, а прошедший через линию задержки 7 второй импульс временной базы сбросит счетчик 6 на О, после чего он вновь будет заполняться измеряемой частотой. 2.К моменту прихода второго импульса временной базьг цифры в четырех декадах счетчиков 4 и 6 будут совпадать, а в трех декадах отличаться хотя бы на единицу. Тогда сигнал с выхода сравнивающего устройства третьей декады,,пройдя

через переключатель 25, открытые вентили ВЗ и 27, сбрасывает показания счётчика 4, делителей частоты 14,15 и 16, счетчика 22 на нуль, открыв по шине Ь вентиль 17, и открывает вентель 11. Пер-

вый же импульс частоты f запускает схему для следующего измерения, а второй, пройдя вентиль 17, сбрасывает показание счетчика 6 на О. 3. Если, наоборот, цифры в трех декадах счетчиков 4 и 6 будут совпадать, а в четырех отличаться минимум на единицу, т.е. частота изменилась на величину, большую нормируемой и устанавливаемой пер&ключателем 28, то выходной сигнал со сравнивающего устройства четвертой д&кады, пройдя через соответствующий диод ячейки 23 на вентиль ВЗ, запускает сх&му. 4. Если цифры и на трех и на четырех декадах будут отличаться, TQ это также приведет к запуску схемы. Аналогично работает адаптивный цифровой частотоцер на других поддиапазонах при любом положении переключателя 28. Предмет изобретения Адаптивный цифровой частотомер с нормированием динамической погрешности, содержащий основной и динамический счет чики импульсов, входы которых подключены к формирующему устройству через вентили счета, а выходы - к входам сравнения по декадных сравниваюншх устройств, выхо дами связанных с диодной логической ячейкой, а входами возбуждения - с обшей шиной вентилей делителей частоты, к ко.торой через линию задержки подключены ВХОДЫ сброса динамического счетчика и через вентиль блокировки счетчик временных баз, связанный через матричный дещифратор с вентилями делителей частоты и входами установки запятых индикатор ного табло, входами индикации подключенного к выходам основного счетчика, с входом старшей декады которого соединен второй вход .триггера конца счета, первым входом подключенного к счетному входу счетчика временных баз, а выходо.. - к второму входу триггера начала счета, первый вход которого связан через вентиль пуска с генератором калиброванной час- тоты и входом первого делителя частоты. первый выход - с управляющими входами вентиля блокировки и вентиля счета основ ного счетчика, второй выход - с управляк шими входами вентиля счета динамического счетчика и вентиля сброса, выход которого соединен с управляющим входом вентиля пуска и входами сброса основного счетчика, счетчика временных баз и делителей частоты, отличающийся тем, что, с целью норм1фовапия абсолют пой динамической погрешности во всем диапазоне измерений, он снабжен блоком 6 декадных вентилей, входы которых noi ключены к декадным выходам двэДной логической ячейки, выходы к первой клемме переключателя вида запуска, а управляющие входы - через переключатель установки нормируемого значения абсолютной динамической погрешности к выходам установки запятых матричного дешифратора, причем вторая клемма переключателя вида запуска соединена с кнопкой пуска, а полвижный контакт - с входом вентиля .