Цифровой частотомер Советский патент 1979 года по МПК G01R23/00 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Известно устройство, содержащее генератор образцовой частоты, входной формирователь, счетчики, дешифратор, блок цифровой регистрации и ключи 1 .

Однако известное устройство отличается сложностью конструкции.

t .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является цифровой частотомер, производящий измерение частоты за одщн период входного сигнала. Он содержит формирователь,сч«тчик две группы схем элементов совпадения, послеловательно соединенные генератор эталонной частоты, ключ, второй счетчик и последовательно соединенные элемент задержки и элемент ИЛИ, причем часть разрядов счетчика подключена к потенциальным входам первой группы элементов совпадения, другая часть разрядов соединена с импульсньми входами второй группы элементов совпадения, каждый из разрядов второго счетчика подключен к импульсным входам первой группы элементов совпадения соответственно и к потенциальным входам второй группы элементов совпадения соответственно 2 .

Это устройство из-за наличия сумматора достаточно сложно.

Цель изобретения - упрощение устройства. Цель достигается тем, что в цифровом частотомере, содержащем формирователь, первый счетчик, две группы

o элементов совпадения, последовательно соединенные -генератор эталонной частоты, ключ, второй счетчик и последовательно соединенные элемент задержки и элемент ИЛИ, причем часть

5 разрядов первого счетчика подключена к потенциальным входам первой группы элементов совпадения, другая часть разрядов первого счетчика соединена с импульсными входами второй группы

0 элементов совпадения, а каждый из разрядов -второго счетчика подключен к импульсным входам первой группы элементов совпадения и к потенциальным входам второй группы элементов совпа5дения, выход первой группы элементов совпадения соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого счетчика, а третий вход элемента ИЛИ соединен с вы0ходсял формирователя, второй выход котброго подключен к второму, входу копяоча, а вход .формирователя, соединен с выходом второго счетчика, при этом выход второй группы элементов совпаде ния подключен к. входу, элемента за-. держки. На чертеже представлена функцио.нальная схема предлагаемого цифрового частотомера,. Цифровой частотомер состоит из формирователя 1, генератора 2 эталонной частоты, ключа 3, сче.тчиков 4 и 5, двух групп элементов б и 7 совпадения, элемента 8 задержки и элемента ИЛИ9. При этом генератор 2 эталонной частоты,, ключ 3 и счетчик 4, .; а также элемент 8 эадержки и элемент ИЛИ 9 соединены последовательно, выход первой группы элементов б совпадения сойдиненс входом элем.ента ИЛИ 9f другие входы которого,соединены сгоотвётствённо d выходами,, формироватеЛя 1 и элемента 8 эадержки, вход которого соединен с выходом гру.ппы элементов 7 совпадения,часть разря ;ДОв счётчика подключена к потенцйальнгг1М входам первой труппы элементов 6. еЭйпадёНйя, -другая часфь разрядов сое . динена с импульсными вхоДами второй групды элементов 7 совладения,казк- : дый из разрядов ёторото сч;етчика 5; подключен к импульсным входам группы .элементов 6 совпадения, соответствен-но и к . 11отенциальным входам группы элемент.ов 7 совпадения соЬтветствённо Цифровой частотомер работает следующим образом. : . . . .. В исходном, состоянии ключ 3 закгрьгг, счетчик 4 находитсяв-единичном состоянии,. счетчик 5 - в нулевом, :V .Формирователь 1 бткрываетктооч 3 на . .время, равное периоду Тх измеряетеой, частсзты. В течение этого времени импуявсыГенератора 2 с частотой следоваиия ig.поступают навход счетчика 4 При поступлении на вход счетчика 4(N .импульсов ( коэффициентпересчета счетчиков) сигнал с его выхода поступает на формирователь 1 и импульсы с выхода последнего проходят через элег мент ИЛИ 9 на вход счетчика. 5, выполненного вьгаитающим, и устанавливают ёШ раэряды в ёДиничнъе состойние. Затем импульсы с выхоДа группы элемен тов 6 совпадения поступают на вход элемента 9, а далее на вход счетчика 5, Элементы совпадения групп 6 и 7 вы полнены двухвходовыми. Входы каждой из элементов группы б подключены к прямомувыходу одного из триггеров счетчика 4 и к инверснотлу выходу одного из-триггеров счетчика 5, причем если один из ее входов подключен к Tlpafrepy старшего разряда счетчика 5 то второй вход подключен к триггеру Младшего разряда счетчика 4 и наоборот. Импульс появляется на выходе то го из элементов совпадения, который подключен к находящемуся в единичном состоянии триггеру счетчика 5 и переходящему из нулевого в единичное состояние триггерусчетчика 4. ТВыходы схем совпадения группы б объединены. Мгновенное значение частоты .1 следования импульсов на выходе группы б определяется частотой i. импульсов, поступающих с выхода генератора этаонной частоты-2 через ключ 3 на вход счетчика 4 и числом Ni(t), содержаимся в счетчике 5, и равно i.N,(tI., Импульсы, поступающие на вход счетчика 5, вызывают появление импуль сов на выходе группы элементов 7 совпадения. Входы каждой из элементов совпадения группы 7 подключенй к прямым выходам одного из триггеров счетчика 5 и одного из триггеров счетчика 4, причем, если один из ее входов подключен ктриггеру младшего разряда счетчика 4, то второй вход подклю чен к триггеру старшего разряда счетт чика 5 л наоборот. Выходы группы.элеМёНтов 7 .совпадения объединены. Им- пульсы появляются на выходе той из элементов совпадения, которая подключена ,к находящемуся в нулевом состоянии триггеру счетчика 4 (т,е, управление элементами совпадения группы 7 . осуществляется дополнительным кодОм числа, поступавшего в сч,етчик 4 и перехОдящему из нулевого в единичное йостояние триггеру счётчика5)-,I Мгновенное значение частоты .f у следования-импульсов на группы7 Ьпределяется частотой импульсов, . поступающих с выхода элемента 9 на вход рчетчика 5, и дополнительные коДОм числа NT,(t) , поступившего в .счетчик 4, .и равно . .- . ) U Частота импульсов 1 , поступаиощих на вход счетчика 5 с выхода элемента 9,. определяется -выражением ,-(3) . с учетсм выражений (1) и (2) , io-Wi(t) ,(tO ,, i Niltl ) Nm-NTlth .N.,{tl I nLlM I N 1 Всего на счетчик 4 с учетом импульсов поступило к моменту времени t t, количество импульсов .(6) Окончательное выражен мет вид NiU) Ji(tj Число в счетчике 5, в вычитаюгдим, уменьшается :мени tj от величины Nm в m свыражением NiW Продифференцировав ур делив переменные, получим ) . Ni(t) Проинтегрируем и подс лы изменения переменных NjW -е„| , откуда При .и t. равно И; Таким образом, число, ся в счетчике 5 после око ода TX, пропорционально измеряемой частоте f«. Формула изобретения Цифровой частотомер, содержащий формирователь, первый счетчик, две группы элементов совпадения, последовательно соединенные генератор эталонной частоты, ключ, второй счетчик и последовательно соединенные элемент задержки и элемент ИЛИ, причем часть разрядов ;Пёрвого-счетчика подключена к потенциальным входам первой группы элементов совпадения, другая часть разрядов первого счетчика соединена с импульсными входами второй группы элементов Совпадения, а каждый из разрядов второго счетчика подключен к импульсным входам первой труппы элементов совпадения и к потенциальным входам второй группы элементов совпадения отличающийся тем, что, с целью упрощения, выход первой группыэлементов совпадения соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого счетчика, а третий вход элемента ИЛИ соединен с выходом формирователя, второй выход которого подключен к второму входу ключа, а вход фору1ирователя соединен с выходом второго счетчика, при этом выход второй группы элементов совпадения подключен к входу элемента задержки. . Источники информации, принятые во внимание приэкспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 3705Я7, Q 01-R 23/10, 1970. 2.Авторское свидетел€ ство СССР t 347675,-Q 01 К 23/10, 1970.