Процентный частотомер Советский патент 1976 года по МПК G01R23/00 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться при построении приборов для измерения процентного отклонения частоты от номинального значения.

Известен цифровой частотомер содержащий генератор эталонной частоты, формирователи импульсов эталонной и измеряемой частот, ключи, триггер управления, схему совпадения и счетчики импульсов эта лонной и измеряемой частот. Для повышения точности он снабжен делителем астоты совпадений, триггер управления выполнен с раздельными входами, первый из которых подключен к выходу схемы совпадения и вхо- ду делителя частоты, второй - к выходу делителя частоты, а выход - к управляющим входам первого и второго ключей.

Однако частотомер обладает недостаточным быстродействием.

Известен также процентный частотомер Г2, в котором для расширения диапазона измерения относительного отклонения частоты от номинального значения используется промежуток преобразования периода в актив-

кое сопротивление с последуюшлм сравнением постоянных времени дБ тсДС-цепочек, в одну из которых входит указанное активное сопротивление. В этом случае величина относительного отклонения частоты от номинального значения определяется по количеству импульсов генератора образцовой частоты, заполняющих промежуток времени, равный разности постоянных времени указанных. R С -цепочек.

Указанный частотомер имеет формирователь импульсов, блок управления, ключ, генератор образцовой частоты, преобразователь период-сопротивление, образующий с конденсатором С RC - цепочку, постоянная времени которой сравнивается с постоянной времени образцовой RC - цепочки, состоящей из Т} и CQ, два блока сравнения, триггер, генератор Бозмушающего воздействия, активный делитель напряжения, ключ и счетчик.

Низкое быстродействие такого частотомера связано с последовательным вьшолне- нием операции преобразования периода измеряемой частоты в сопротивление с последующим определением разности постоянных времени двух RC -цепочек, Цель изобретения - увеличение быстродействия процентного частотомера. Это достигается тем, что предлагаемый частотомер последовательно соединенными управляемым источником питания, измерительным мостом, блоком регистрации а также источником эталонного напряжения, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход последнего связан с вторым выходом измерительного моста, а его выход с входом управляемого источника пита1щя, второй вход измерительного моста соединен с выходом преобразователя период-сопротивление. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого процентного частотомера. Процентный частотомер содержит ключ 1, формирователь 2 импульсов, генератор 3 образцовой частоты, преобразователь 4 период-сопротивление, неуравновешенный че тырехплечий измерительный резистивный мост S, управляемый источник 6 питаниЯ; блок 7 регистрации, блок 8 сравнения, источник 9 эталонного напряжения. Входной сигнал измеряемой чаеготы подается на фор|ушрователь 2, импульсы которого управляют ключом 1, который откры вается на время, равное периоду измеряемо частоты Т . Через открытый ключ 1 с генератора 3 на преобразователь 4 период-сопротивление поступают импульсы образцовой частоты. В преобразователе период-сопротивление значение периода т преобразуется в значение активного сопротивления, равное К, R X Н сопротивление эталонного резн тора; частота генератора 3; значение измеряемой частоты; выходное сопротивление преобразователя период-сопротивле- пие. Преобразователь 4 период-сопротивление образует плечо неуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста 5, в котором на эталонном резистоое поддерживается постоянное напряжение U пр Напряжение питания моста определяется вы ходным сигналом блока 8 сравнения, в кот ром сравнивается напряжение U 3 источника 9 эталонного напряжения с напряжением на талонном резисторе. Напряжение на эталоном резисторе определяется выражением ЭТ -R з этой формулы следует пм Sт При равенстве сопротивлений плеч моста, межных с плечом, образованным преобраователем период-сопротивление, и плечом, бразованным эталонным резистором, напряение в измерительной диагонали моста на ходе блока регистрации (вольтметра) 7 авно ,, - и() Вых 2,ЭТ учетом вьфажения (2) эта формула имеет ид ) н в формулу (4) значение сопроодставляя , получаивления«.Mf fn Выражение в скобках представляет собой относительное отклонение неизвестной частоты от номинального значения. Таким образом, к концу действия импульса с формирователя 2 на входе блока регистрации устанавливается напряжение, пропорциональное относительному ютклоненкю неизвестной частоты от номинального значения, т.е. измерение в предлагаемом частотомере происходит в течение одного цикла, в то время как в известном частотомере эта операция осуществляется за два цикла. Использование новых элементов - неуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста с управляемым источником питания, блока регистрации, источника эталонного напряжения сокращает длительность процесса измерения. о р мул а изобретения Процентный частотомер, содержащий последовательно соединенные формирователь

кмпульсов, ключ, преобразователь периодсопротивление, а также генератор образцовой частоты, выход которого связан с вторым входом ключа, и блок сравнения, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, он снабжен последовательно соединенными управляемым источником питания, измерительным мостом, блоком регистрации, а также источником эталонного напряжения, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход последнего связан с вторым выходом измерительного моста, а его выход с входом управляемого источника питания, второй вход измерительного моста соединен с выходом преобразователя периодсопротивление.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. СССР № 409149, кл. G01R 23/10, 28.02.72.

2.Авт. св. СССР № ЗОО838, Кл. G01 К 23/10, 26.05.69. (прототип).