Транзисторный частотомер Советский патент 1980 года по МПК G01R23/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах измерения числа оборотов, частоты вибраций строительных конструкций и в других устройствах подобного назначения. По основному авт. св. № 228782 известен транзисторный частотомер, который содержит последовательно соединенные датчик, усилительограничитель, дифференвдрующую цепь, ждущий мультивибратор, мостовую схему установки электрического нуля, состоящую из двух делителей напряжения, средняя точка одного из которых соединена с выходом ждущего мультивибратора, а средняя точка второго - с первым зажимом микроамперметра, заш)тггированного конденсатором. Этот частотомер имеет возможность измерять частоту входного сигнала в широком диапазоне, поскольку в ждущем мультивибраторе использу ется несколько времязадающих цепей, коммутируемых переключателем. Однако введением нескольких времязадающих цепей полностью не исключается возможность неоднозначных измере НИИ при неправильно выбранном диапазоне измерений. Это, как и в первом случае, объясняется переходом ждущего мультивибратора в режим деления частоты, в результате чего показаНИН микроамперметра занижены. Для того, чтобы получить достоверный результат измерения, необходимо переключать пределы измерений частотомера. Однако даже при переключении пределов измерений нельзя получить достоверный результат в том случае, если частота входного сигнала выше верхней границы диапазона измерений. Таким образом применение коммутируемых времязадающих цепей не рещает проблему получения достоверных показаний частотомера, то есть не исключает неоднозначность отсчета. Неоднозначность отсчета вызвана зффектом деления частоты ждущим мультивибратором.. Как известно, для нормальной работы ждущего мультивибратора необходимо , чтобы к моменту начала воздействия очередного запускающего импульса мультивибратор восстановился, что В э-южно пои выполнении условия .-«восст - и где tjj - длительность выходного импульса ждущего мультивибратора; Т период следования запускающих импульсов, tBoccT время восстановления ждущего мультивибратора. Если период следова1шя запускающих импульсов меньше времени восстановления ждущего мультивибратора, то последний переходит в режим деления частоты, что приводит к зани жению показаний микроамперметра. Для получения достоверных показаний необходимо знать за ранее диапазон изменения частоты входного сигнала,что на практике не всегда бьтает возможнымд производить гфедварительную установку диапазона измерений. Если же диапазон возможных измерений частоты входного сигнала заранее неизвестен или частота входного сигнала может превысить верхний предел диапазона измерений частотомера, то вероятность получения ложных отсчетов оказывается недопустимо высокой. Применение в транзисторном частотомере ждущих мультивибраторов с малым временем восстановления приводит лищь к расширению диапазона измерений, но не исключает неоднознач ности измерений, поскольку не устраняется эффект деления частоты. Целью изобретения является повышение .точности измерений за счет исключения неоднозначности отсчета при неправильно выбранном диапазоне измерений. Поставленная цель достигается тем, что в транзисторный частотомер, содержащий последовательно соедине5ПП11е датчик, усилитель-ограничитель, дифферешшрующую цепь, ждущий мультивибратор, мостовую схему установки электрического нуля, состоящую из двух делителей напряжения, средняя точка, одного из которых соед1шена с выходом ждущего мультивибратора, а средняя точка второго - с первым зажимом микроамперметра, введен узел блокировки, первый вход которого соединен со средней точкой первого делителя мостовой схемы установки электрического нуля,выход усилителя-огра ничителя соединен со вторым входом узла блокировки, выход которого подключен к одному из зажимов микроамперметра. На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого транзисторного частотомера; на фиг. 2 - возможный вариант выполнения узла блокировки. Транзисторный частотомер содержит последо вательно соединенные датчик 1, усилитель-ограничитель 2, дифференцирующую цепь 3, ждущий мультивибратор 4, мостовую схему установки электрического нуля 5, состоящую из двух де лителей напряжения, образованных резисторами 6, 7 и 8, 9. Переключатель 10 и резистор 11 служат для установки нуля микроамперметра. Микроамперметр 12 защуетирован конденсатором 13. Между первым зажимом микроамперметра 12 и средней точкой делителя 6, 7 мостовой схемы установки электрического нуля 5 включен узел блокировки 14. Второй вход узла блокировки 14 соединен с выходом усилителя-ограничителя 2. Узел блокировки 14 включает в себя интегрирующую цепь 15, пороговое устройство 16, ключи 17, 18, второй вход ключа 18 через резистор 19 соединен с Щ1шой Выход усилителя-ограничителя 2 соединен СО ВХОДОМ интегрирующей цепи 15, выход которой соединен со входом порогового устройства 16. Прямой выход порогового устройства 16 соединен со входом ключа 17, а инверсный выход порогового устройства 16 - со входом ключа 18. Выходы ключей 17 и 18 соединены между собой и точка их соединения является выходом узла блокировки 14. Первый вход ключа 17 соединен со средней точкой делителя, образованного резисторами 6, 7 схемы установки электрического нуля 5. Частотомер работает следующим образом. Переменное напряжение, снимаемое с датчика 1, поступает на вход усилителя-ограничителя 2, прямоугольные колебания с выхода которюго поступают на дифференцирую1цую цепь 3 и на второй вход узла блокировки 14. Продифференцированные импульсы запускают ждущий мультивибратор 4, выходные импульсы которого поступают на мостовую схему установки электрического нуля 5 и узел блокировки 14. С выхода узла блокировки 14 сигнал поступает на микроамперметр 12, зашунтированный конденсатором 13. При постугшеьши сигнала с частотой, превышающей верхний предел диапазона измерения, на вход интегрирующей цепи 15, выход которой соединен со входом порогового устройства . 16, последнее срабатывает, размыкая ключ 17,, который отключает среднюю точку делителя образованного резисторами 6, 7, входящего в состав мостовой схемы установки электрического нуля 5,от зажима микроамперметра 12. Ключ 18 при этом подключает указанный зажим микроамперметра 12 к шине питания через ограничительный резистор 19. В результате срабатывания узла блокировки 14 через микроамперметр 12 потечет ток, не зависящий от входного сигнала, и стрелка микроамперметра 12 установится на отметке, указьюающей на необходимость переключения диапазона измерения. Переключателем 10 и резистором 9 устанавливается нуль микроамперметра 12. Такой частотомер позволяет измерять частоту входного сигнала, значение которой аранее неизвестно. В сравнении с известным частотомером в предлагаемом частотомере исключена неоднозначность отсчета показаний частотомера, повышается эффективность и надежность контроля

5721764

параметров системы. Это позволяет исключить эксачуаташно контролируемой системы в аварийных условиях, в 2-3 раза сократить время регулировочтлх работ, сократить на 30-50% время измерения параметров контролируемой системы, j Формула изобретения Транзисторный частотомер по авт. св. № 228782, отличающийся тем, что.

с целью повЕ,1шения точности- измерений, в нс-о введен узел блокировки, первый вход которого соединен со средней точкой первого делителя мостовой схемы установки электрического нуля, выход усилителя-ограништоля соединен со вторым входом узла блокировки, выход которого подключен к одному из зажимов микроамперметра.