Частотомер-периодомер Советский патент 1979 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения частоты и периода имиульсов. Известны частотомеры-нериодомеры 1, Устройство 1, осуществляющее автоматический выбор пределов измерений, )ie не имеет автоматического перехода от режима измерения частоты к режиму измерения периода при одновременной работе с разными датчиками. Наиболее близким техническим рещением к изобретению является частотомер-периодомер, содержащий генератор эталонной частоты, выход которого соединен с входом делителя эталонной частоты и с первым входом блока коммутации, второй вход которого подключен к первому выходу делителя эталонной частоты, первый выход блока коммутации соединен с первым вхо дом элемента запрета, второй вход которого подключен к первому входу счетчшса импульсов, второй вход счетчика ими льсов связан с выходом элемента запрета, а третий вход блока коммутации подключен к первому выходу триггера управления 2J. Однако при переключении режима происходит иотеря информации иредшествующего измерения, что снижает быстродействне, а работа устройства становится неустойчивой. 1Дель изобретения - повышение быстродействия н стабильности работы устройства. Для этого в частотомер-нериодомер, содержащий геиератор эталонной частоты, выход которого соединен с входом делителя эталонной частоты н с первым входом блока коммутации, второй вход которого подключен к первому выходу делителя эталонной частоты, первый выход блока коммутац П1 соедииен с первым входом элемента запрета, второй вход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, второй вход счетчика импульеов связан с выходом элемента занрета, а третий вход блока коммутации - с первым выходом триггера унравлепия, дополнительно введены счетчик импульсов, два элемента совиадения и элемент оборки. При этом первые входы дополнительных элементов еовпадения объединены и подключены к четвертому входу блока коммутац П, а вторые входы дополиительпых элементов совпадения соединены с выходами триггера уиравления. Выходы дополнительных элементов еовиаден; Я подключен) соотр.етственно к входам дополнительного элемента сборки н нервому И второму входам дополнительного счетчика импульсов, третий вход которого соединен с вторым выходом делителя эталонной частоты, а выход дополнительного счетчика имнульсов - к первому входу триггера управления, второй вход которого соединен с выходом донолнительного элемента сборки. На чертеже приведена схема устройства. Частотомер-нериодомер содержит генератор 1 эталонной частоты, делитель 2 эталонной частоты, блок 3 коммутации, элемент 4 запрета, счетчик 5 имнульсов, элементы 6 и 7 совпадения, триггер 8 управления, эле.мент 9 сборки и счетчик 10 импульсов. Выход генератора 1 соедипс} с входом делителя 2 п первым входом блока 3, второй вход которого связан с первым выходом делителя 2. Второй выход делителя 2 подключен к третьему входу счетчика 10, второй вход которого соединен с выходом элемента 7 и входом элемента 9. Первый вход счетчика 10 связан с выходом элемента 6 и входом элемента 9, выход которого соединен вторым входом триггера 8, а первый вход триггера - с выходом счетчика 10. Второй выход триггера 8 подключен к второму входу элемента 7, первый вход которого подсоединен к входу устройства, четвертому входу блока 3 и первому входу элемента 6, второй вход которого соединен с первым выходом триггера 8 и третьим входом блока 3. Первый выход блока 3 подключен к первому входу, а второй выход - к второму входу элемента 4, подсоединенному к первому входу счетчика 5, второй вход которого связан с выходом элемента 4. Устройство работает следующим образом. Пусть триггер 8 находится в состоянии, при котором устройство устанавливается в режим «Частота. При этом блок 3 коммутирует импульсы измеряемой частоты на вход элемента 4, который открыт на образцовое время, задаваемое интервалом между импульсами с выхода делителя 2. Счетчик 5 производит подсчет периодов измеряемой частоты за образцовый интервал времени. Одновременно триггер 8 держит закрытым элемент 6 и открытым элемент 7. Импульсы измеряемой частоты, поступающие одновременно на элементы 6 и 7, проходят через элемент 7 и производят каждый раз сброс счетчика 10 в состояние «О, а также поступают через элемент 9 на вход триггера 8, подтверждая его состояние. Так как емкость счетчика 10 кратна длительности нериода, нри котором происходит переключение режимов, а длительность измеряемого периода в данный момент меньше (измерения ведутся в области высоких и средних частот), то сброс счетчика 10 в состояние «О наступает раньше, чем он заполнится импульсами образцовой частоты с промежуточного выхода делителя 2. Поэтому на выходе счетчика 10 импульс по появляется, триггер 8 Не Перебрасывается и устройство остается в режиме «Частота. Как только частота измеряемого сигнала уменьшится (увеличится период), заполнение счетчика 10 произойдет теперь уже раньше, чем его сброс в «О. В результате появившийся на выходе счетчика 10 импульс перебрасывает триггер 8 в состояние, при котором в устройстве происходит переход в режим «Период. При этом блок 3 коммутирует частоту генератора 1 на вход элемента 4 на время, кратное или равное периоду измеряемого сигнала. Счетчик 5 подсчитывает импульсы п опреде.ляет ве.чичину периода. Перед каждым измерением в обоих режимах производится сброс счетчика 5. Так как триггер 8 перешел теперь в другое состояние (режим «Период), то уже элемент 7 оказывается закрытым, а элемент 6 - открытым. Следующий импульс входного измеряемого сигнала проходит через элемент 6, производит сброс в состояние Л счетчика 10, а также через элемент 9 возвраш,ает триггер 8 в исходное состояние. Так как триггер 8 перед началом периода входного сигнала был в противоположном состоянии, то этот момент фиксируется в блоке 3 и соответственно устройство остается в режиме «Период. Если период входного измеряемого сигнала такой, что нроисходит каждый раз переполнение счетчика 10, то каждый период входного сигнала получается импульс триггера 8, характеризующий режим «Период. Ввиду того, что в этом режиме счетчик 10 устанавливается в состояние Л , которое определяет зону взаимного перекрытия режимов «Период и «Частота, устраняется эффект «дребезжания, т. е. неустойчивая работа схемы автоматического переключения. Формула изобретения Частотомер-периодомер, содержащий генератор эталонной частоты, выход которого соединен с входом делителя эталонной частоты и с первым входом блока коммутации, второй вход которого подключен к первому выходу делителя эталонной частоты, первый выход блока коммутации соединен с первым входом элемента запрета, второй вход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, второй вход счетчика импульсов соединен с выходом элемента запрета, а третий вход блока коммутации подключен к первому выходу триггера управления, отличающийся тем, что, с целью повышепия быстродействия и стабильности работы устройства, в «его дополнительно введены счетчик импульсов, два элемента совпадения и элемент сборки, причем первые входы дополнительных элементов совпадения объединены и подключены

к четвертому входу блока коммутации, а вторые входы дополнительных элементов совпадения соединены с выходами триггера управления, при этом выходы дополнительных элементов совпадения подключены соответственно к входам дополнительного элемента сборки и первому и второму входам дополнительного счетчика импульсов, третий вход которого соединен с вторым выходом делителя эталонно 1 частоты, а выход

дополнительного счетчика импульсов подключен к первому входу триггера управления, второй вход которого соединен с выходом дополнительного элемента сборки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ермолов Р. С. Цифровые частотомеры, Л., «Энергия, 1973, с. 32-48.

2.Авторское свидетельство СССР № 286069, кл. G 01R 23/10, 1968.