Частотомер-периодомер с автоматическим переключением поддиапазонов Советский патент 1979 года по МПК G01R23/10 

(54) ЧАСТОТОМЕР-ПЕРИОДОМЕР С АВТОМАТИЧЕСКИМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ ПОДДИАПАЗОНОВ

Изобретение касается электроизмерительной техники, и может быть использовано для измерения величин, преобразованных в длительность или ча стоту Следования электрических сигналов.

Известен измеритель частоты следования сигналов с автоматическим переключением поддиапазрнов, исполЪзую«ий представление измерительной информсщии в аналоговой форме. Частотймер содержит схему выбора масштаба преобразования частоты (периода) измеряемого сигнала, интегратор, на , выходе которого включен индикаторный измерительный прибор 1.

Недостатком известного измерителя являетря необходимость в интегрирующих церях для промежуточных преобразований дискретных сигналов в напряжение постоянного тока.

Известен частотомер, который содержит сдвиговый регистр на последовательно соединенных ячейках с двумя устойчивыми состояниями, ключ и схему выбора масштаба преобразованн частоты (периода) измеряемого сигнала 2.

Недостатком известного частотомера с автоматическим переключением поддиапазонов является необходимость в генераторе тактовых импульсов, что усложняет схему частотомера.

Цель изобретения - упрощение частотрмера-периодомёра.

Для этого в частотомере, содержащем сдвиговый регистр на последовательно соединенных ячейках с двумя устойчивыми состояниями, индикатор, источник питания, кйюч и блок выбора масштаба преобразования частоты (периода) измеряемого сигнала, в качестве ячеек сдвигового регистра использованы оптроны, причем выход последней ячейки связан со входом блока выбора масштаба преобразования, выход которой связан с управляющим входом ключа, к выходу которого подключена шина питания ячеек сдвигового регистра.

Такой частотомер-периодомер обеспечивает при более простой схеме точность измерения того же порядка,что и в аналогичном приборе. При этом отпадает необходимость в генераторе тактовых импульсов, сокращается количество используемых ключей. Упрощению устройства может способствовать формирование измерительного интервала регистра сдвига и индикатора в одном устройстве. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемогб частотомера периодомера с автоматическим переключением поддиапазонов Частотомертпериодомер содержит сдвиговый регистр 1 на последователь но соединенных ячейках (2-1) - (2-N) с двумя устойчивыми состояниями, в качестве которых использованы рптроны типа светодиод - фототиристЬр, индикатор) 3 на светодиодах (4-1) (4-N), образующие отсчетную шкалу аналого-позиционного типа со световым указателем. Сдвиговый регистр 1 совмещает одновременно функции индикатора и формирователя многозначной Меры времени - Nfo, с которой сопоставляется по длительности период TX, следования исследуемых сигналов или кратная ему величина КТ,. где К - коэффициент кратности, например, 1, 10, 100. В качестве ис пользуется время задержки переключения оптронных ячеек из одного состоя ния в другое. Ключ 5. Блок 6 выбора масштаба преобразования частоты измеряемого сигнала, который выполнен на логических элементах совпадения 7-9, входы которых связаны с выходами распределителя 10 и линейки 11 триггерных делителей частоты входных сигналов, а выходы - со входами логи ческого элемента сборки 12. На чертеже также показаны клеммы 13, 14 источника питания и шина измеряемого сигнала 15. Устройство работает следующим об разом. Измеряемый сигнал TX подается на вход линейки 11 делителей частота блока 6 выбора масштаба преобразова Нин частоты измеряемого сигнала. В исходном положении выход распределителя 10, связанный со входом эл мента совпадения 7 .находится в возбужденном состоянии, т.е. )в СостояНИИ логической единицы, а остальные выходы - в состоянии логического ну ля. В этом положении на управляющем входе ключа 5 действуют пряМоугольные импульсы напряжения длительност ЮОТх {см.черт.) с линейки 11. На время действия управляющего импульса ,5 отпирается и находится в состоянии насыщения. По переднему фр1знту управляющего импульса начина ется процесс последовательного пере ключения оптронных ячеек 2-1 - 2-N с одновременным высвечиванием соответствующих светодиодов 4-1 - 4-N индикатора 3 до тех пор, пока не прекратится действие управляющего импульса длительностью ЮОТ на вхо ключа 5. Количество включенных светодиодов 4-1 - 4-N определяет значение измеряемой частоты или периода Tjt входного сигнала. В дальнейшем процесс измерения циклически повторяется . Если длительность управляющего импульса ЮОТ такова, что за время его действия произойдет переключение всех оптронных.ячеек 2-1 ,2-N, то при этом с выхода последней рптронной ячейки 2N на вход распределителя 10 блока 6 поступает импульс, который приводит к возбуждению его выхода, связанного со входом элемента совпадения 8 и к снятию возбуждения с выхода, связанного элементом совпадения 7. Таким о.бразом произойдет автоматический переход на . второй поддиапазон. Выбор следующего поддиапазона производится аналогично. В процессе последовательного переключения оптронных ячеек 2-1 - 2-N происходит одновременно вероятностное усреднение нестабильностей времен задержек включения. Подстройка заданного значения Го / например, в процессе калибровки, может производится изменением напряжения питания оптронных ячеек 2-1 - 2-N. Сдвиговый регистр 1 на оптронах отличается высокой степенью однородности испЪльзуемых в нем компонентов и может быть изготовлен в микроминиатюрном испол- нении в едином технологическом цикле. Таким образом, в предлагаемом частотомере-периодомере может быть обеспечена более простыми техническими средствами точность того же порядка, что и в аналогичном приборе. Это позволяет использовать его в недорогих широкодиапазонных малогабаритных приборах. Формула изобретения ЧастотоМер-периодомер с автоматическим переключением поддиапазонов, содержащий сдвиговый регистр на последовательно соединенных ячейках с двумя устойчивыми состояниями, ключ, блок выборы масштаба преобразования чабтоты измеряемого сигнала, индикатор, источник питания, отличающ и и с я тем, что, с целью упрощения, ячейки сдвигового регистра выполнены на oYiTpOHax, например, тиристорных, входы которых подключены ко входам индикатора, вьпсод последней ячейки сдвигового регистра соединен со входом блока выбора масштаба преобразования частотй Измеряемого сигнала, выход которого соединен с управляющим входом ключа, а выход кгаоча соединен с шиной питания ячеек сдвигового регистра. - ; Источники информации, во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР , 463927, кл. G 01 R 23/06, 2102.73. 2.Авторское свидетельство СССР 374549, кл. G 05 R 23/10, 02JOi7l,

Pira;

(