Цифровой частотомер Советский патент 1976 года по МПК G01R23/02 

I

Изобретение относится к измерительной технике.

Известен цифровой частотомер, содержащий входной формирователь импульсов, основной и дополнительный счетчики, генератор опорной частоты, ключи и блок управления 1J .

Однако этот частотомер обладает недостаточной точностью измерения.

Известен также цифровой частотомер,

содержащий счетчики-регистры, блок задержки, регистр памяти, управляемый делитель частоты, элементы ИЛИ, счетчик указания положения запятой и счетчик калибро- BaiiHbDC интервалов времени, первые входы которых связаны через шифраторы кодов с переключателем интервалов времени, при этом другие входы счетчика калиброванных интервалов времени .подключены к источнику эталонной частоты, одному из входов первого вентиля и к входам блоков привязки пускового импульса и измеряемой частоты, связанных с входом второго вентиля, а выход упомянутого счетчика подключен к другим входам обоих вентилей 2.

Этот частотомер не обеспечивает требуемого быстродействия измерений, так как измереш е частоты осуществляется двухступенчатым методом.

Цель изобретения - повышение быстродействия частотомера.

Это достигается тем, что в предлагаемом частотомере один выход первого счетчика-регистра соединен с одним из входов второго счетчика-регистра и управляемого делителя частоты, связанного через регистр памяти с выходом третьего счетчика-регистра, другие вь гсоды которого соединены с вторыми входами второго счетчика-регистра третьи входы которого подключены к выходу управляемого делителя частоты, выход первого вентиля подключен к входу третьего счетчика-регистра и второму входу управляемого делителя частоты, въьход второго вентиля подключен к входу первого счетчика-регистра и через блок задержки - к третьему входу управляемого делителя частоты и к входу регистра памяти и четвертому входу второго счетчика-регистра, при этом выходы первого и второго счетчиков-

регистров через элемент ИЛИ подключены к входу счетчика указавши положения запя- той,

На чертеже показана структурная схема предлагаемого частотомера.

Частотомер состоит из блока 1 привязки импульсов измеряемой частоты, блока 2 привязки пускового импульса, входных клем И1ушульсов: - измеряемой частоты, РЗ - эталонной частоты и Пуск - пусковой частоты, второго и первого вентилей 3, 4, первого счетчика-регистра 5, второго счетчика-регистра 6 третьего счетчика-регистра 7, управляемого делителя 8 частоты, регистра 9 памяти, блока 10 задержки, переключателя 11 калиброванного интервала времени, шифраторов 12 и 13, счетчика 14 калиброванных ин1ервалов времени, элемента 15 ИЛИ, счетчика 16

е

указания полол енкя запятой.Частотомер работает следующим обра-

3OVU

Перед началом измерений перек-гтючатель 11 устанавливается в положение, соответствуюшее требуемому калиброванному интервалу времени измерения-t;, 10 где р - натуральное число (или ноль) , которое определяется положением переключателя 11. В счетчик 14 калиброванных, интервалов времени измерений через шифратор 12 и Б счетчик 16 указания положения запятой через шифратор 13 записываются соответствующие коды чисел.

Для обеспечения синхронной работы всех узлов частотомера на входах F)Q и Пуск частотомера включены блоки 1 и 2 привязки импульсов эталонной частоты Fg к IlctiHxiJOHHbiM импульсным сигналам измерясмой частоты и к импульсному сигналу команды Пуск. На выходе блока 1 привязки с каждым входным импульсом частоты -а-1аздыванкем на интервал времени -i появляется импульс, передний фронт которого совпадает по времени с задпим фронтом одного из импульсов эталонной частоты Р .

Импульс1 1 частоты F

с выхода олО

Xt

ка 1 привязки поступают на синхронный вход блока 2 привязки и управляюцщй вход вентиля 3.

С приходом на асинхронный вход блока 2 привязки импупьаюго сигнала команды Пуск на выходе блока 2 с задержкой пояляется импульс, совпадающий по времени с одним из импульсов частоты . Для обсспе 1ения надежной работы частотомера длительность импульсов, поступаюшдх с вы. ходов блоков 1 и 2 привязки, не должна

превышать временного интервала Тд 2. Импульс свыхода блока 2 поступает на управляющий вход счетчика 14, вследствие чего на выходе этого счетчика появляется потенциальный сигнал, передний фронт которого совпадает с задним фронтом импульного сигнала частоты f и с началом отсчета временного интервала i и . Сигнал временного интервала t у открывает вентили 3 и 4. Импульсы эталонной частоты F через управляемый вход вентиля 4- начинают поступать на счетный вход счечика-регистра 7 и на счетный вход управляемого делителя 8.

В счетчике-рех истре 5 производится счет числа целых периодов частоты ( , нопадающюс в калиброванный интервал времени измерения -t у, поэтому до момента прихода импульса окончания первого периода частоты F-.(- счетчик-регистр 5 и регистр 9 памяти находятся в нулевом состоянии, и, следовательно коэффициент передачи делителд 8 равен О, т.е. делитель 8 находится в нерабочем состоянии.

В счетчиках-регистрах 5, 6 и 7 в процессе счета числа импульсов реализуется операция, аналогичная операции нормализации чисел в ЭВМ с плавающей запятой, т.е. результат счета автоматически сдвигается влево и фиксируется в виде к-хантиссы и порядка.

Формула изобретения

Цифровой частотомер, содержащий счетчиШ -регистры, блок задержки, регистр памяти, 5правляемый делитель частоть элементы ИЛИ, счетчик указания положения запятой и счетчик калиброванных интервалов времени, первые входы которых связаны через шифраторы кодов с переключателем интервалов времени, при этом другие входы счетчика калиброванных интервалов времени подключены к источнику эталонной частоты, одному из входов первого вентил.. и к входам блоков привязки пускового имнульса и измеряемой частоты, связанных с входом второго вентиля, а выход упомянутого счетчика подключен к другим входам, обоих вентилей, отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, один выход первого счетчика-регистра соединен с одним из входов второго счетчика-регистра и управляемого делителя частоты, связанного через регистр памяти с выходом третьего счетчика-регистра, другие выходы которОГО г.о. динекы с вторы ди входами второго счетчика-регистра, третьи входы которого подк.лю чены к выходу управляемого делителя частоты, выход первого вентиля подключен к входу третьего- счетчика-регистра и второму входу управляемого делителя частоты, выход второго вентиля подключен к входу пер-вого счетчика-регистра и через блок задерж™ ки - к третьему входу управляемого делителя частоты и к входу регистра памяти и четвертому входу второго счетчика-регистра.

при зтом выходы первого и второго счетчиков-регистров через элемент ИЛИ подключены .к входу счетчика указания положения запятой.

Источьшки информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. ев, СССР № 377698, Кл. GО1 R 25/00, 19.07.71.

2.Авт. св. № 447637, Кл. G- О1 R 23/10, 11.08.74.