Цифровой частотомер Советский патент 1975 года по МПК G01R23/00 

i

Изобретение относится к области цифровой электро-измерительной техники.

Известен цифровой частотомер, содержащий частотные стабилизаторы, шифраторы, блоки цифрового отсчета, схемы совпадения, схемы сборки, блок эталонных частот, смесители частоты, блок удвоения результата, делители частоты, триггеры и схемы сброса.

Недостатком известного частотомера является то, что при увеличении числа оцениваемых разрядов измеряемой частоты в широком диапазоне частот значительно усложи яется схема устройства, т. к. для оценки каждого разряда требуется отдельный 0-ти канальный частотный анализатор, делитель частоты, смеситель, схемы совпадения и схемы сборки.

Целью предиолагаемого изобретения является устранение указанного недостатка.

Эта цель достигается тем, что частотомер снабжен генератором нониусных частот и десятью нониусными смесителями частоты, выходы которых подключены к входам частотного анализатора, первые входы объединены и подключены к выходу одной из схем сборки, а вторые входы соединены с выходами генератора нониусных частот, вход которого подключен к одному из выходов блока управления.

Ма фиг. 1 приведена блок-схема частото.repa; на фиг. 2 - диаграммы настройки частотного анализатора.

Частотомер содержит ключи 1, 2, 3, схемы

-1. 5 сборки, делитель G частоты, блок 7 управления, блок 8 эталонных частот, генератор 9 нониусных частот, смеситель 10 частоты, нониусные смесители lli - HI частоты, частотный анализатор 12, состоявший нз 10-ти

частотных дискриминаторов 13i - ISip, блок 14 регистров li блок 15 цифровой регистрации.

Прннцин действия предлагаемого частотомера удобно расс.мотреть совместно с диа1-раммами частотного анализатора, представленными на фиг. 2.

Пусть ступень квантования ио частотестариюго пазряда кГц, а измеряедитя частога /.,3 кГц.

Измеряемая частота /д- через открыты; ключ 1, схему 5 сборкн н нониусиые смесители 111--111,;. частоты поступает на частотный анализатор 12. Днаназоны срабатывания частотных дискриминаторов выбраны так, что с целью устранения «просвета между каналами они перекрывают друг друга, причем верхние граничные частоты срабатывания соответствующих частотных дисК)иминаторов равны, например: 210, ,

410.. 1010 кГц (лиягпам та 16).

Б дан1;ом срабатывают частотные, , 13;, I 13;:, т. к. измеряемая частота 582,3 кГц 11о:1адает в их полосы сраo TTUiaHiM. Б блоке 1-1 регистров производит:к uhiooj (.:адшсго ii С:}аботйвших частотuiiix ,i:icK:}K:.iHiiaTopoiJ и а блок;; 15 дифрозой дспстслцил яагпшетск: «5х-. Блок 1-1 регистоов г:п блок 7 удопсдсиня зыдас; сигнал, по К()т;)ро, блок 1,рав;тр11ия закроет ключ I и откроет кл:Оч 2. Из.;еряе: 1ая частота 382,3 через от с:ь:тый ключ 2 к схему 4 сбоскп пост лает да сгиеентель 10, на зторон зхсд которого до сдгдалу с блока М регист0013 подается частота 500 кГц с блока 8 эталспддх частот. Выход юй фильтр смсспгелк 10 ;:ро:(}скает частоты до ПО кГц. Поэтому с 8Ь:Хода сь.есителя 10 раз ;остная частота ЗЯ,3 кГц через схему о сбооки поступает на входы коидусиых смесителей частоты lli-- Iby. На оторые входы этих смесителей с геаератооа 9 подпускых частот по сигдалу с блока 7 управления поступают, например, частоты 90,i80, 270..., 900 кГц (диаграмма 18), причем частота 90 кГц подается на покдусдый смеситель Ib, ISO кГц-на нониускыП c ;ec;Iтeль По и т. д. Одновременпо блок 7 дправденип стакавлквает полосу срабатыBaiiHE частотных дискркмдпаторои 13i---13i,i раъдой 10 кГг,, а граничные частоты срабатызиндя 100, 200, 300,..., 1000 кГц (диа -рамл;а 17). С выходов нониусных смесптсдсй частоты 1Г---1Ги

900 кГц; л:: 82,9 кГцЧг/ : 90 жГц; к: 82,э кГц .. р:180 кГц...; к:82,3 кГц-р:900 кГц, где к i; р - номера гармоник. При этом сработают те частотные диекримииаторы, в полосу срабагызапия которых попадает суммарная частота. В данном случае сработает час -отный ддскрими ;атор I3s, т. к. суммарная частота 87,3 кГг,-|-720 .3 кГц попадает в его полосу срабатывания. Б блоке 15 цифровой регистрации запишется «8. По сигналу с блока М регистров, блок 7 управлеки установит полосу срабатывания частотных дискрнмииатороз равной 1 кГц {диаграмма 19) и подключит к иопиусным смесителям IIi- И,: нониусные частоты 99, 198, 297,... 990 кГц, а с блока 8 з;алониых частот на смеситель 10 начнет поету);ать частота 580 кГл.

;1 результате с выхода смесителя 10 иолч лИМ разностдудо частоту 2,3 кГц, которая че;)сз 5 ебооки поступает да входы ноiH-vcHbiX смес;нгелей Ib - И;о. От выходного нони сного сгаесителя Hi;; с частоЧлстотпык дискриминатор 132 н возможно срабогакгг частотнь е дискримикаторь; ;3;, 135, Ijg от второй, третьей и четвезюн rajjыозик сигнала. .1 блоке М peiHicTpoo иронзводдтсн выбо задидно нз cv aooiaBHinx чаоготиых днскри1Н н:аторов н в блоке 15 цнфрс во : регистрации запишется «2-.

Оценка следующего разряда нр исходит аналогично. Генератор 9 нонпусных частот

выдает частоты 99,9, 199,8, 299,7.. , 999,9 кГц, а п{.)лоса частотных дискриминаторов устанавливается равной 0,1 кГц. Если значение измеряемой частоту : находится в полосе сраб;пьн ан ;я то.тько i eiiBoro частотного дис}срими :атора, т.к. от 0,25 кГц до : 160 кГц, то пос.1-г срабатывания первого частотного дискримина ооа 11; блок I--. регистпов вь:дае1 сит1ал iia блок 7 уноавлсннл. с п :иходо которого блок уи)авлеп 1я за;{рывает ключ 1, открывает ключ 3 ;; измеряел-ая частота подается на смеснтель 10 через делитедь 6 частоты, н идo:цнй 1:озффициент , навный 2. .Деление изл ер51е: гой частоты производится с |ой целью, чтобн, исключить прохождение измеряемой, компеисгруюнгей н разностной частот iia вхг;д частотного анализатора в сл чае, ко;т1а ;Н5меряемая частота равна кГ;н т. к. з аченне этих частот находя;ся 3 нолосе Н)онускання филптра смесителя. Частота /v/2 измеряется аналогично, а после ..кончання измерения блок 7 управления удiioiiT показания блока 15 цифровой регнстраннч.

Необходим ; отметить, что в данном частоTONicpe Н:ет чеобходи.мости стад.ить фильтры на И:.1Х(1де он1:усных смеснггелей IT -11 и, что намного схему прибооа.

Каждый и.) частот д.. дискриминаторов .тстап:и1ет собой резоиа; С Ую схему с oiраннчителсм а:чнлнт дь iia выходе, который :;еибходнл; для увеличе;1ня ломехоза цигденности прибора.

Таким o6pa.jOM, и устройстве за счет иснользовання одного частотного анализатора ддя ог,енки неекол эких разрядов измеряемой частоты генератора ноииусных частот н ногиусн -)1х сл;ееителей частоты значительно ун;;он1ается cxcAia част(;то,:ера.

Оинсанный частотомер может оаботать в лхшой снетемс счисления.

Необходимо заметить, что рассмотренный частотомео наиболее эффективно нспользо1;ать npi: измерении высоких частот в днаиазоне до десягков ;-; мегагеоц.

Цифровой чаетотомер, содержащий кдючи, схемы еборкн, частотный анализатор, блок зта;юи1Н)1х , частоты, смесители частоты, блок управления, блок регистров и блок цифровой регистрации, отличаJO щ и и е я VCM, что, с целью упрощения, раеи ирения 4c,cr;jTHoixi диапазона, он снабжен |енератором нониуспых частот и десятью нони сн чл;и смееителя.;и частоты, выходы которых годключены к входам частотного анализатора, нервые входы объединены и под:;лю-1ены к выходу одной з схем сборки, а 5торые входы соедд нень с выходами генератопа нониусных частот, вход которого подключен к з.тному из выходов блока упразлеLn

-JTH

S -LA/: L..j... i Zrt/4/ J;i/ 44f 5Л/ - f /7J1J,...:-4/ /1/ .«; бЛ/

/

6,W /;W Д7/1/ J,SAf f, f/tuf 6,3uf Uuf 8JAJ ffaf

--l 4-4 i-4-f --i-4- -i-7

- --L .Z .VV 5/1/ 7/J/ 5Zif Э& iOAf -/I--HI 4/ 54;