Цифровой частотомер Советский патент 1975 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к областн автоматики и информациокио-измерительной техники и иредназиачается для автоматического измерения частоты с выдачей результата измерения Е цифровом коде, пригодном для ввода в электронную цифровую вычислительную машииу.

Известен цифровой частотомер, содержащий двухканальиую схему измерения, первый канал которой выполнен в виде последовательно соединенных генератора эталонной частоты, формирователя импульсов, ключа и счетчика, а второй канал - в виде последовательно соединенных формирователя импульсов, ключа и счетчика, а также схему совпадения, подключенную к выходам формирователей импульсов обоих каналов, выход которой через триггер подключен к вторым входам ключей обоих каиалов.

Недостатком известного частотомера является наличие ошибки дискретности, определяемой периодом измеряемой частоты и возникающей из-за случайного характера наложения конца интервала измерения иа поток импульсов измеряемой частоты.

Целью изобретеиия является увеличение точности измерений.

Указанная цель достигается путем дополнительного введения в цифровой частотомер формирователя импульсов, двух схем совпадения и третьего ключа, причем вход доиолпителыюго формирователя импульсов соединен с входом формирователя импульсов второго чаиа.та, а выход через вторую схему совпадения связан с входом счетчика второго капала, выходы же счетчика первого канала че)ез третью совпадения подключены к второму входу третьего ключа, первый вход которого соединен с входом счетчика первого канала, а выхОлТ. - одновременно С вторым входом третьей схемы совпадения и вторым входом триггера.

На фиг. 1 представлена блок-схема частотомера; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Частотомер содержит первую схему 1 совпадения, первый 2 и второй 3 импульсио-потенпиальные ключи, формирователь 4 импульсов измеряемой частоты, генератор 5 эталонной частоты, формирователь 6 импульсов эталонной частоты, вторая схема 7 совпадения, дополиительиый формирователь 8 импульсов измеряемой частоты с длительностью, равной половине ее периода, триггер 9 управления, счетчик 10 эталонной частоты, счетчик II измеряемой частоты, третья схема 12 совпадеПИЯ. третий ключ 13.

Частотомер работает следующим образом.

На схему 1 совпадения и имиульсно-потенциальные ключи 2, 3 подаются две последовательности импульсов: одна с формирователя 4, который преобразует входное напряжение

частоты /ж в последовательность

t

периодом повторения Т

/V

генератора 5 эталонной частоты /э и формирователя 6 - с периодом повторения Т - ,

/э

Причем длительность т формируемых импульсов Гж т С Гд. На схему 7 совпадения с формирователя 8 поступают импульсы с пено с длительриодом следования i х

f.

Т,

, причем задний фронт этих

ностью TI

импульсов соответствует переднему фронту импульсов с формирователя 4.

При нервом совпадепии импульсов измеряемой и эталонной частот в схеме 1 совпадения на ее выходе появляется импульс, перебрасывающий триггер 9. Ключи 2, 3 открываются и счетчики 10, 11 начинают подсчет соответственно импульсов эталонной и измеряемой частот. При соответствующем выборе емкости V счетчика 10 через единичный интервал времени tn (например, одну секунду) на его выходе появится импульс и перебросит триггер 9, закрывая ключи 2 и 3. Одновременно этот импульс поступает и на схему 7 совпадения. Если в последней происходит совпадение, то на первый после запятой разряд счетчика 11 измеряемой частоты поступает пмпульс, прибавляющий к результату измерения (который равен подсчитанному числу импульсов т плюс записанному в счетчик до измерения числу 0,25) число 0,5. Таким образом, при совпадении в схеме 7 код fx равен т 0,75, а при несовпадении т + 0,25.

Размерность результата определяется выбором единичного интервала.

Относительная погрешность при этом равна

0,25 V i.f.

Для исключения ошибки из-за задержки выходного импульса счетчика 10 эталонной частоты относительно импульса эталонной ча стоты /;,, eztHHH4Hbie зыходы зсех триггеров счетчика 10, находящихся в единичном состоя ПИИ при его заполнении, подключены к вхО дам схемы 12 совпадения, выход которой соединен с у)авляющим вхсдо-м ключа 13. Таким образом, ключ 13 будет открыт нри фиксации jV - 20 импульса и N 1-ый Ихмпульс, поступающий на счетчик 10, практически одновременно поступит и на схему 7 совпадения, Л -|- 1 --- .

Предмет изобретения

Цифровой частотомер, содержащий двухканальную схему измерения, первый канал которой выполнен в виде последовательно соединенных генератора эталонной частоты, формирователя импульсов, ключа и счетчика, а второй канал -- Б виде последовательно соедиенiibjx формирователя импульсов, ключа и счетчика, а схему совпадения, подключенную к выходам формирователей импульсов обоих каналов, выход которой через триггер подключен к вторым входам ключей обоих каналов, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, он снабжен дополнительными формирователем имггульсов, дву-мя схеками совпадения и третьим ключем, причем вход дополнительного формирователя импульсов соединен с входом формирователя импульсов второго канала, а выход через вторую схе.му совпадения связан с 1 ходом счетчика второго канала, выходы же счетчика первого канала через третью схему совпадения подключены к второму входу третьего ключа, первый вход которого соединеп с входом счетчика первого канала, а выход - одноврс:ле шо е вторым входом третьей схемы совп;1;1еиия и вторым входом триггера.

Гл

OL

n п п п п п

D.

ппппппппппп

1 п п п

Uг

л

Et

tr

П п

П П П

/У,

п гп

-.t