Цифровой экстраполирующий частотомер Советский патент 1977 года по МПК G01R23/00 

Частотомер работает следующим образОМ.

Импульсы входной частоты FX с формирователя 1 нелрерывно поступают на счетные входы суммирующего 2 и вычитающего 3 €четчикОВ. Через образцовые питервалы Гд на выходе переполнения делителя 13 ПОЯВЛЯЮТСЯ рабочие перепады напряжения. Количество входных импульсов V,-, которые появляются за интервал времени То-;, пропорционально среднему значению частоты FX на этом же интервале.

В момент переполнения делителя 13 запускается элемент задержки /5 и ялшульс с его выхода открывает блок 6 перезаписи кода. Код разности jV,,, который получен в счетчике 5 вследствие записи в него в конце i-1-го цикла кода и последующего вычитания кода N.- за (Время 1-го цикла, переписывается в запоминающий регистр 10. При этом, если триггер 7 переполнения находнтся в исходном нулевом положении, перезапись числа AyVi в регистр 10 осуществляется в прямом коде, при единичном положении - в обратном коде, что обеспечивается наличием у регистра двух управляющих входов, связанных с выходом триггера переполнения. Это значит, что в регистре 10 всегда хра.Нйтся абсолютное значение числа ДЛ,-, равное /Л/,- -Л;/. Одновременно в реверсивный счетчик 4 записывается 0,5 (Ni-Лг 1}, что обеспечивается соединением со сдвигом на один разряд выходов блока 6 перезаписи кода и поразрядных установочных входов счетчика, а триггер 8 реверса счета устанавливается в положение, соответствующее триггеру 7.

При появлении имнульса на втором выходе элемента задержки 15 осуществляется пе. реписыва.ние кода числа из счетчика 2 в счетчик 3. Этот же код подается на суммирующие поразрядные входы реверсивного счетчика 4, благодаря чему в последнем образуется код числа Ni Nt + 0,5().

При монотонном законе изменения частоты это число соответствует точному значению частоты F в момент выполнения указанных oneраций.

После перехода элемента задержки 15 з третье положение осуществляется обнуление счетчика 2 и приведение в исходное состояние триггера 7, после чего начинается счет зходных импульсов на новом интервале времени Го(,+) Такой процесс коррекции результата осуществляется в МОмент появления рабочего перепада напряжения на выходе делителя 13 через интервалы времени То.

После выполнения разовой коррекции результата в счетчике 4 происходит непрерывное дальнейщее уточнение, которое .необходимо вследствие изменения измеряемой частоты во времени. Это достигается при помощи

двоичного умножителя 9 частоты и триггера . реверса счета, который включает реверсивный счетчик 4 на сложение, если Л ,-;,, и на вынитавие, если . Среднее значение частоты на выходе умножителя Fy /.Ni| FQ. Эта частота интегрируется счетчиком 4 при установленном в нем начальном зна чении Л ,-. Число Л , которое фиксируется в счетчИКе 4, определяется выражением

Л Л,- + 0,5(.А/-,-.;-,) Н-1 (Ni-Ni),

ti

где ti - мо.мент времени получения отсчета Ni,

t - текущий момент времени, и при линейном законе изменения измеряемой частоты пропорционально ее точному значению в любой .момент времени снятия результата для целей контроля или управления.

Таким образом, по иолученным двум соседним отсчетам частотомер осуществляет одноразовую коррекцию результата на лоловину их разности п затем до получения нового отсчета линейную экстраполяцию.

Формула изобретения

Цифровой экстраполирующий частотомер, содержащий формирователь импульсов, суммирующий счетчик и генератор образцовой частоты, о т л.и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьщения динамической иогрещности ири измерении монотонно изменяющейся частоты, ои снабжен вычитающим счетчиком с триггером переполнения на выходе, реверсивным счетчиком с триггером реверса счета на входе, двумя блоками перезаписи кода, элементом задержки и двоичным умножителем частоты, причем выход формирователя и мпульсов связан со счетными входами суммирующего и вычитающего счетчиков, разрядные выходы суммирующего счетчика через блок перезаписи кода подключены к установочным разрядным входам реверсивиого : вычитающего счетчиков, разрядные выходы последнего и триггера переполнения через другой блок перезаписи кода связаны с управляющими входами двоичного умножителя частоты, разрядными суммирующими входами реверсивного счетчика и с раздельными входами триггера реверса счета, счетный вход реверси)в«ого счетчика соединен с выходом двоичного умножителя частоты, к входу которого подсоединен выход генератора образцовой частоты, а другой выход двоичного умножителя частоты связан с входо.м элемента задержки, выходы «оторого соединены соответственно с управляющими входами блокоз перезаииси кодов, нулевым установочным входом суммирующего счетчика и триггера переполнения.

/5

VL

Г

I -- . 1

i .t-I P;

JL

jLJ.