Датчик частоты Советский патент 1977 года по МПК G01R23/00 

(54) ДАТЧИКЧАСТОТЫ

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам частоты напряжения источников электроэнергии.

Известен датчик частоты, содержащий формирователь, делитель частоты на два две селективно соединенные цепи, каждая из которых включает в себя преобразующее устройство и аналоговые переключател а также выходной усилитель.

Недостатком указанного устройства я&ляется невысокая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения частоты достигается тем, что датчик частоты, содержащий формирователь импульсов, интегратор и усилитель, снабжен последовательно соединенными ждущим генератором импульсов эталонной длительности и блоком сравнения, включенными между формирователем импульсов и интегратором, а также блоком запоминания, выход которого подключен ко входу усилителя, первый вход блока запоминания соединен с выходом формирователя импульсов к с вторым входом блока сравнения, а второй -с выходом интегратора, второй вход которого

связан с выходом ждущего генератора импульсов эталонной длительности.

На чертеже изображена функциональная электрическая схема предлагаемого датчика частоты.

Датчик частоты состоит из формировател импульсов 1, ждущего генератора импульсов эталонной длительности 2, блока сравнения временных интервалов 3, блока запоминания 4, интегратора 5 и усилителя 6.

Выход формирователя импульсов 1 соединен со входом ждущего генератора импульсов эталонной длительности 2, входом блока 3 сравнения временных интервалов 3 и входом блока запоминания 4, Выход ждушего генератора импульсов эталонной длительности 2 соединен со входом блока сравнени временных интервалов 3 и входом интегратора 5. &з1ход блока сравнения временных интервалов 3 соединен также с усилителем 6.

Работает датчик частоты следующим образом.

Формирователь импульсов 1 преобразует входной (исследуемый) синусоидальный в последовательность прямоугольных импульсных сигналов с симметричными полу- периодами, частота следования которых совпадает с частотой входного сигнала, а длительность равна длительности его полупери- ода.

По заднему фронту каждого импульса формирователя импульсов 1 запускается

ждущий генератор импульсов эталонной длительности (одновибратор) 2, формирующий на своем выходе прямоугольные импульсные сигналы эталонной длительности. Длительность импульсов одновибратора можно настроить так, чтобы она стала равна длительности полупериода, соответствующего верхней измеряемого диапазона входной частоты

Сигналы с формирова тёля импульс.ов 1 и ждущего генератора 2 последовательно, в пределах одного периода входного сигнала, поступают на блок сравнения временных интервалов 3. На выходе последнего раз в период формируется прямоугольный импульсный сигнал, длительность которого равна разности длительностей полупериода входног сигнала и эталонного сигнала с генератора 2. В результате каждому значению измеряемой частоты, лежащему ниже верхней границы выбранного диапазона измерения, соответствует вполне определенная длительность импульса на выходе блока сравнения временных интервалов 3.

Импупьсы с блока 3 поступают на первый вход интегратора 5 и обеспечивают подключение второго входа предварительно обнуленного интегратора 5 к генератору импульсов эталонной длительности 2 на время, равное длительности импульсов с блока 3,

В результате происходят линейное преобразование временного интервала в аналоговый сигнал (напряжение) и фиксация полученного значения.

Для получения выходного сигнала датчика в аналоговой форме служит блок запоминания 4, в котором по команде, совпадаю щей по фазе и длительности с импульсами формирователя 1, запоминается сигнал, зафиксированный на интеграторе 5. Результат измерения в исходном цикле запоминается таким образом вплоть до окончания этапа измерения и преобразования в последующем цккле и выводится через усилитель мощности 6 на выход датчика.

Для возможности обновления информации на интеграторе 5 в периоде, последний перед началом каждого ииша обнуляет-ся по команде, поступаюш.ей на него с выхода генератора 2.

Формула изобретения

Датчик частоты, содержащий формироват импульсов, интегратор и усилитель, отличающийся тем, что, с пелью повыщения точности, он снабжен последовательно соединенными ждущим генератором импульсов эталонной длительности и блоком сравнения, включенными между формирователем импульсов и интегратором, а также блоком запоминания, выход которого подключен ко входу усилителя, первый вход блока запоминания соединен с выходом формирователя импульсов и со вторым входом блока сравнения, а второй - с выходом интегратора, второй вход которого связан с выходом ждущего генератора и отyльcoв эталонной длительности.

ёш.