Измеритель средней частоты с автоматическим переключанием пределов Советский патент 1980 года по МПК G01R23/06 

Изобретение относится к измерител ной технике и -может быть использовано для измерения средней частоты. Известен частотомер, содержащий цифровой блок переключения диапазонов и выходной аналоговый блок на светодиодах l. Недостатком частотомера является пониженная точность измерения, Известен измеритель средней часто ты, содержащий триггер, нормализатор вентили, дозирующие ячейки различной чувствительности, усилитель постоянного тока, индикатор, реверсивный счетчик .Недостатком известного частотомер является недостаточная устойчивость и стабильность при автоматическом переключении пределов, осуществляемом в результате анализа выходной аналогрвой величины. Цель изобретения - улучшение мет логических характеристик. Поставленная цель достигается те что в известный измеритель средней частоты с автоматическим переключением пределов, содержащий счетчик, нормализатор, выход которого подклю чен к первым входам вентилей, выход которых соединены со входами дозирующих конденсаторных ячеек, подключенных выходами ко входу фильтра с индикатором на выходе, введены генератор опорной частоты, делитель, блок выделения периода, элемент И, блок выдержки времени, дешифратор, установочные триггеры, причем выходы дешифратора подключены к вторым входам соответствующих вентилей, первый вход первого установочного, триггера соединен с выходом элемента И, первые входы остальных установочных триггеров соединены с выходами соответствующих декад счетчика, а установочные входы триггеров, счетчика, блока выделения периода подключены к выходу блока выдержки времени, выход генератора образцовой частоты соединен с первым входом элемен-та И, а вход делителя час,тоты соединен с выходом нормализатора выход делителя частоты соединен с ВХО дом блока выделения периода,вход блока выдержки времени соединен с выходом элемента И со входом счетчика,выход блока выделения периода соединен со вторым входом элемента И,а выходы установочных триггеров подключены к соответствующим входам дешифратора. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит десятичный счетчик 1, установочные триггеры 2, блок вьщеления периода 3, дешифратор 4, вентили 5, измерительный прибор б нормализатор 7, делитель 8, элемент И 9, генератор образцовой частоты 10 блок выдержки времени 11, дозирующие ячейки 12, интегратор 13. Устройство работает следующим образом. При отсутствии входных сигналов триггеры десятичного счетчика 1, установочные триггеры 2, и триггеры схемы выделения периода 3 находятся в нулевом состоянии. На всех выходах дешифратора 4 действует нулевой поте циал и поэтому вентили 5 закрыты, а стрелка измерительногоприбора б находится на нуле. При поступлении на вход сигнала и меряемой частоты он нормализуется по длительности и амплитуде нормализато ром 7 и поступает на вход делителя частоты 8. Делитель 8 предназначен для усреднения входного сигнала. С в хода делителя сигнал поступает на схему выделения периода 3. Схема выделения периода 3 формиру импульс, длительность которого равна сумме п периодов входного сигнала (п - коэффициент деления делителя частоты 8). Этим импульсом открывает ся дополнительный вентиль 9, и импульсы генератора образцовой частоты 10 начинают заполнять десятичный сче чик 1. Первым выходным импульсом дополнительного вентиля 9 запускается схема вьщержки времени 11. Схема 11 определяет время индикации, то есть время, в течение которого оператор может отсчитать показания прибора. По окончании работы схемы выдержки времени 11, ее выходной импульс устанавливает в нулевое состояние уста новочные триггеры 2, десятичный счет чик 1 и подготавливает к новому циклу измерений схему выделения периода 3. Схема вьщеления периода 3 пост роена таким образом, что после установки ее триггеров выходным импульсо схемы 11 она может выделить только один период поданного на ее вход сиг . нала. Таким образом, очередной цикл из aepeний начинается после выдачи си нала разрешения схемы 11 выдержки вр меяи на вьщеление очередного периода ВВИДУ того, что время измерения, определяемое схемой 11, значительно больше- длительности импульса, выраба тываемого схемой 3, в предлагаемом устройстве всегда будет иметь место согласованная работа схем 3 и 11. Каждый из входных импульсов работающей дозирующей ячейки осуществляет заряд конденсатора по следующей цепи выход нормализатора 7, вход открытог вентиля 5, выход этого вентиля, лева обкладка конденсатора дозирующей мепи, правая обкладка этого конденсатора, анод диода, подключенного анодом к правой обкладке конденсатора, катод этого диода, корпус прибора, внутреннее сопротивление источника сигнала, вход прибора, нормализатор 7. По окончании действия входного импульса конденсатор разряжается. При этом показания прибора б оказываются пропорциональными частоте входного сигнала, а чувствительность дозирующих ячеек или диапазоны измеряемых частот, прибора зависят от емкостей их конденсаторов, которые подбираются. Автоматическое переключение пределов осуществляется в результате цифрового анализа частоты входного сигнала, а не путем сравнения выходной аналоговой величины с двумя заранее известными пороговыми значениями. Такое построение автоматического переключателя позволяет значительно повысить точность, устойчивость и надежность при автоматическом переключении диапазонов. Формула изобретения Измеритель средней частоты с автоматическим переключением пределов, содержащий счетчик,нормализатор, выход которого подключен к первым входам вентилей, выходы которых соединены со входами дозирующих конденсаторных ячеек, выходы которых подключены через фильтр ко входам индикатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения метрологических характеристик, введены генератор опорной частоты, делитель., блок выделения периода, элемент И, блок выдержки времени, дешифратор, установочные триггеры, причем выходы дешифратора подключены ко вторым входам соответствующих вентилей, первый вход первого установочного триггера соединен с выходом элемента И, первые входы остальных установочных триггеров соединены с выходами соответствующих декад счетчика,а установочные входы триггеров , счетчика, блока выделения периода подключены к выходу блока выдержки времени,выход генератора образцовой частоты соединен с первым входом элемента И,а вход делителя частоты соединен с выходом нормализатора, ВЕЛХОД делителя частоты соединен с входом блока выделения периода,вход блока выдержки времени соединен с выходом элемента И и со, входом счетчика,выход блока выделения пери-ода соединен со вторым входом элемента И,а выходы установочных триггеров подключены к соответствующим входам дешифратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 463927, кл. G 01 R 23/02, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 371524, кл. G 01 R 23/06, 1965.