Устройство для измерения среднего значения частоты Советский патент 1980 года по МПК G01R23/10 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике, оно может быть использовано в приборах для измерения среднего значения частоть следования импульсов. Известны устройства для измерения среднего значения частоты следования импульсов ij. Недостатком известных устройств является зависимость результата, измерения от времени исследования. Наиболее близкое по технической сущ ности к изобретению устройство для измерения средней частоты, содержащее блок управления, образцовую меру врем ни, счетчик импульсов, элемент совпаде ния, выход которого соединен со входом счетчика, а входы подключены соответст венно к выходу формирователя и блока управления, причем вход блока управления связан с вьрсодом образцовой меры времени . Недостатком прототипа является не- возможность измерения среднего значе- НИН частоты следввания импульсов на подстраиваемом интервале времени, а также зависимость результата измерения от времени исследования. Цель изобрет ения - расширение технических и эксплуатационньрс возможностей устройства, а именно: обеспечение возмо« ности измерения среднего значения частоты на перестраиваемом интервале исследования и устранение зависимости результата от интерв а исследования. С этой целью в устройство, содержащее последовательно соединеннь1е входной формирователь и первый элемент совпадения, основной счетчик, а также блок управления, выход которого соединен со вторым входом первого элемента совпадения, а первый вход подключен к выходу генератора образцовой частоты, дополнительно введены задатчик времени, два дополнительных счетчика импульсов, второй эдемент совпадения и два блока сравнения кодов, первые входы которых подсоединены к одноименным выходам задат- ика BpDMetm, a вторые входы подключены кразрядным вьгходам своих Дополнительных счетчиков, при этом выход перво го блока сравнения кодов соединен со вхо дом pCHOjBHoro счетчика и входом сброса первого дополнительного счетчика, а выход второго блока сравнения кодов подключен ко второму входу блока управления, выход которого связан с первым вхо дом второго элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, причем выход первого и. второго элементов совпа дения соединены со входами соответствен но первого и второго дополнительньгх счетчиков. Блок-схема предлагаемого устройства показана на чертеже..Устройство измерения среднего значения частоты содержит входной формирователь 1, Первый 2 и второй 3 э.лементы совпадения, первый 4 и второй 5 дополнительные счетчики, первый б и второй 7 бдоки сравнения кодов, задат чик 8 времени, основной счетчик ё ймпульсов, генератор 10 образцовой часто- ты, блок 11 управления. -- --Входной формирователь 1 служит Для нормирования по амплитуде к длительности фронтов импульсов измеряемой частоты Дополнительный счетчик 4 и блок 6 сравнения кодов образуют управляемый Делитель частоты с коэффициентом деления, соответствующим времени измерения . Дополнительный счетчик 5 и блок 7 сравнения кодов служат для формирова- Шй ёрШтШта1йШпШШйШй ШтОр ется задатчиком 8. Генератор 10 образцовой частоты генерирует импульсы, длительность которых соответствует дискретности перестройки времени исследова ния. Измерение среднего значения частоты следования импульсов происходит следующим образом. Блок 11 управления по сигналу генератора 1О образцовой частоты открывает по потенциальным входам элементы 2-3 с;01вттаДё Ния и На входы дополнительных счетчиков 5-6 поступают импульсы соответственно с выходов генератора Ю и входного формирователя 1 Tlociie Поступления ни дополнительный счетчик 5 заданного количества импульсов, соответствующего времени исследования, срабатывает блок 7 сравнения кодов, по сигналу которого блок 11 управ746316ления закрывает элементы 2-3 совпадения. В течение сформированного времени исследования импульсы входной частоты с выхода формирователя 1 поступают на дополнительный счетчик 4, Каждый раз при достижении счётчиком 4 числа, сдответствующего времени измерения, срабатывает блок 6 сравнения кодов, который своим выходным импульсом сбрасывает в нулевое состояние дополнительный счетчик 4 и увеличивает на единицу число основного счетчика 9. Количество импульсов, которое фиксируется в основном счетчике 9 на конец времени исследования, соответствует ср еднему значению частоты следования импульсов и не зависит от времени исследования. Действительно, время исследования t Т . иссл О T(j - период следования импульгдесов генератора образцовой частоты: число устанавливаемое задатчиком 8. Частота следования импульсов на выходе блока 6 сравнения кодов равна 4cKW-ir где 1 у t - частота входных импульсов. Число N , зафиксированное в основ- . ном счетчике 9 за время исследования, определяется выражением 7 иссл N-J s,,i4a-- l,(t)dt. исслЗ Как видно, результат N соответствует среднему значению частоты следования импульсов, приведенному ко времени TQ . Предлагаемое устройство можно использовать, например, для исследования случайных процессов на заданном интер-вале времени.., Формула изобретени я Устройство для измерения среднего значения частоты, содержащее последовательно сбединенные аходной формирователь и первый элемент совпадения, основной счетчик, а также блок управлеНИЯ, выход которого соединен со вторым входом , первого элемента совпадения, а первый вход подключен к выходу генератора образцовой частоты, отличающееся тем, что, с целью расширения технических и эксплуатационных возможностей устройства, в него допопнитепьно введены задатчик времени, два дополнительных счетчика, второй элемент совпадения и два бпока сравнения кодов, первые входы которых подсоединены к одноименным, выходам задатчика времени, а вторые входы подключены к разрядным выходам своих дополнительных счетчиков, при этом выход первого блока сравнения кодов соединен со входом основного счетчика и входом сброса перY465i6

вого дополнительного счетчика, а выход второго блока сравнения кодов подключен ко второму входу блока управления, выход которого связан с первым входом второго элемента совпадения, второй вход которого соединен с вьгходрм генератора образцовой частоты, причем выходы первого и второго элементов совпадения соединены со входами соответственно первого и второго дополнительньсх счетчиков.

Источники информации, йринятые во внимание при экспертизе

1,Шлянднн В. М. Цифровые измерительные преобразователи и. приборы. М., Высшая школа, 1973, с. 159-163.

2.Ермолов Р. С, Цифровые частотомеры. М., Энергия, 1975, с. 6.

о-

i

3

Ю

,,«.

S