Устройство для измерения отклонения частоты от номинального значения Советский патент 1976 года по МПК G01R23/10 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, может быть использовано при создании цифровых измерителей максимального отклонения частоты от номинального значения.

Известно устройство для измерения отклонения частоты от номинального значения, которое содержит триггер, счетный вход которого через элемент И подключен к входной шине, а выходы через формирователи импульсов, линию задержки и элемент ИЛИ подключены к счетному входу другого триггера. Выход этого триггера соединен с элементом И, другой вход которого подключен к генератору эталонных импульсов, а выход-к счетному входу счетчика, подключенного к блоку индикации.

Однако, это устройство измеряет только текущее значение отклонения частоты от номинального значения.

Известно также устройство, которое содержит генератор эталонных импульсов, подключенный через элемент И к младшему разряду счетчика. Другой вход элемента И подключен к выходу триггера, длительность потенциала которого соответствует абсолютному значению отклонения периода исследуемого сигнала от номинального значения. Для этого счетный вход триггера управляется входными импульсами устройства, четные из

которых поступают непосредственно, а нечетные-задержанные на время, равное номинальному периоду входных сигналов. Выходы разрядов счетчика подключены к элементам

И, другие входы которых соединены с выходами запоминающего регистра. После установления кода отклонения очередного периода при помощи счетчика и дешифратора производится поочередное сравнение кодов разрядов счетчика и регистра. Результат сравнения после опроса всех разрядов запоминается триггером, соответствующее состояние которого указывает на необходимость передачи кода счетчика в регистр прд превышении

кодом счетчика кода регистра.

Недостатком такого устройства является сравнительно низкое быстродействие, так как с частотой эталонных импульсов производится поочередное сравнение кодов счетчика и

запоминающего регистра. Это ограничивает диапазон измеряемых отклонений частоты исследуемого сигнала по той причине, что большую часть периода необходимо использовать для сравнения кодов.

Цель изобретения-повышение быстродействия устройства.

Это достигается тем, что в устройство для измерения отклонения частоты от номинального значения, содержащее генератор эталонной частоты, выход которого через элемент И подключен ко входу младшего разряда счетчика и к одному из выходов первого триггера, второй выход которого через первый формирователь имиульсов и первую линию задержки соединен с установочными входами разрядов счетчика, выходы которых подключены через элементы И к установочным входам разрядов регистра, а вторые входы упомянутых элементов И подключены к выходу элемента И передачи кода, первый вход которого подключен к выходу первого формирователя, при этом счетный вход первого триггера через последовательно соединенные элемент ИЛИ, вторую линию задержки и формирователь и через второй формирователь соединен с выходами входного триггера, введены П блоков сравнения, каждый из которых содержит элемент ИЛИ, каждый вход которого подключен к выходам элемента И, причем первые входы первого н третьего элементов И каждого блока сравнения подключены к выходам разрядов регистра, кроме младшего, а второй вход первого элемента И и первый вход второго элемента И каждого блока сравнения подключены к выходам разрядов счетчика, при этом выход элемента ИЛИ П-го устройства сравнения подключен ко второму входу элемента И передачи кода, вторые входы второго и третьего элементов И каждого блока сравнения, кроме первого, подключены к выходу элемента ИЛИ предыдуш,его блока сравнения.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, которая содержит входную шину 1, триггеры 2 и 3, формирователи 4, 5, 6 импульсов, линии 7, 8 задержки, генератор 9 эталонных импульсов, элемент ИЛИ 10, элементы И И и 12, регистр, состояш,ий яз разрядов 13-1, 13-2, ... 13-п с элементами И 14-1-1, ... 14-1-(п-1), 14-2-1, ... 14-2(«-1), 14-3-1, ... 14-3-(rt-l) и элементами ИЛИ 15-1, ... 15-(«-), а также счетчика с разрядами 16-1, 16-2, ... 16-п и элементы И 17-1, 17-2, ... 17-п и 17-1-1, 17-1-2, ... 17-1-«, включенные между выходами разрядов счетчика и входами регистра.

Устройство .работает следуюш.им образо.м.

Триггеры 2 и 3, формирователи 4 и 5, линия 7 задержки и элемент ИЛИ 10 служат для определения абсолютного значения отклонения периода входного сигнала. Импульсы входной исследуемой последовательности опрокидывают триггер 2, перепады напряжения на выходах которого формируются в две импульсные последовательности формирователями 4 и 5. Одна из них на вход элемента ИЛИ 10 поступает непосредственно, а другая-через линию 7, время задержки которой равно номинальному периоду исследуемого сигнала. Поэтому триггер 3 в единичном состоянии находится в течение времени, равного абсолютному значению отклонения периода от номинального значения. Код отклонения

периода формируется счетчиком е разрядами16-1, 16-2, ... 16-п, на вход которого эталонные запоминаюш,ие импульсы от генератора 9 поступают через элемент И 11.

Остальная часть устройства используется для сравнения кода счетчика с кодом регистра, в котором зафиксировано максимальное отклонение периода до данного момента времени. Сравнение кодов счетчика и регистра проводится следуюш,им образом. Если в определенный момент времени код старшего разряда 16-« счетчика больше кода соответствующего разряда 13-п регистра, это свидетельствует о том, что код счетчика больше кода регистра и на элемент И 12 поступает сигнал через элемент ИЛИ 15-(п-1) от элемента И 14-1-(га-1). Если код в п-ом разряде регистра равен коду в «-ом разряде счетчика,

сигнал на элемент И 12 может поступать через элемент ИЛИ 15-(п-1) от элемента И 14-2-(/г-1) или 14-3-(п-1) в зависимости от единицы или нуля, записанных в данных разрядах, при наличии сигнала от элемента ИЛИ

15-(п-1), который вырабатывается в случае большего кода предыдущего разряда регистра по сравнению с кодом данного разряда счетчика. Если коды предыдущих разрядов окажутся одинаковыми, они аналогично нроверяются до младшего разряда, и сигнал через соответствующие элементы И 14-1-1, ... 14-3-(/г-1) и элементы ИЛИ 15-1, ... 15-(/г-1) поступают на элемент И 12 от младшего разряда 16-1 счетчика. Таким образом, сигнал на

элемент И 12 при равных кодах всех разрядов регистра и счетчика поступает при наличии единичного состояния младшего разряда счетчика, что указывает на то, что код регистра меньше или равен коду счетчика.

Если код регистра больше кода счетчика, то носледовательно проходя со стороны старшего разряда первым встречается больший код в одном из разрядов регистра и прерьгвается поступление сигнала на элемент И 12, что свидетельствует о том, что код регистра больше кода счетчика. Таким образом, блок сравнения кодов непрерывно сравнивает коды счетчика и регистра и выдает сигнал на элемент И 12, когда код счетчика становится больше кода регистра.

По окончании счета счетчиком с разрядами 16-1, ... 16-п импульсов от генератора 9, триггер 3 возвращается в исходное состояние,

формирователем 6 вырабатывается импульс, поступающий на другой вход элемента И 12, который производит передачу кода счетчиков регистра, если он оказывается больше кода регистра. Тот же импульс, задержанный линией 8 задержки производит устаповку нуля разрядов 16-1, 16-2, ... 16-п основного счетчика. Этим заканчивается один цикл измерения, и в следующем периоде входного сигнала устройство работает аналогичным образом.