Цифровой частотомер Советский патент 1981 года по МПК G01R23/10 

Изобретение относится к измерите ной и вычислительной технике и може использоваться в сложных информационно-измерительных системах для высокоточного измерения частотных сиг налов. Известен цифровой частотомер, содержащий входной формирователь импульсов, счетчики, генератор опор ной частоты, селектор, устрсэйство управления и регистр памяти 1. Недостатком известного устройства является низкая точность гфи измерении низкочастотных сигналов. Наиболее близко к предлагаемому устройство содержащее формирователь импульсов, кварцевый генератор, блок деления, блок управления, основной счетчик импульсов, основной регистр памяти, блок коррекции и индикатор 2 . Недостатком известного устройства является зависимость точности измерения частоты с его помощью от длительности измерительного интервала времени, который при изме-, рении низкочастотных сигналов воз-, растает с уменьшением измеряемой частоты. Целью настоящего- изобретения является повышение точности измэрения частоты. Эта цель достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий фйрмирователь импульсов, индикатор, первый вход которого-подключен к основному регистру памяти, первый вход последнего соединен с основным счетчиком импульсов, первый вход которого подключен к выходу блока ко фекции, а также блок сравнения кодов и последовательно соединенные кварцевый генератор, блок деления и блок управления, выход которого ,подключен к входу блока коррекции, к второму входу основного счетчика импульсов и к второму входу основного регистра памяти, в него введены умножитель частоты, блок переключения индикации, последовательно соединенные дополнительный счетчик импульсов, дополнительный регистр памяти и блок сравнения кодов, выход которого подключен к входу блока переключения индикации и к первому входу умножителя частоты, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов и с первым входом дополнительного

четчика импульсов, второй вход коорого исщключен к выходу блока упд1ая0Ш1я. При-этом выход умножителя частс5дгы соейинея с третьим входом оовОЕга01Ч) счетчика импульсов, второй аэаэя ЯОЕГОлаительного регистра памяти шэд-кжочен к зшсоду блока управления, а авязюя блсока переключения индика1дей сощЕийен с вторвш входом индикаТО5 а.

Йа Ч1 «геже представлена структурsss еишкхрическая схема устройства.

.Ув 1 ройетво содержит кварцевый 1, блок 2 деления, блок 3 уяШ вШвшя, блок 4 коррекции, форми- 5 импульсов, умножитель 6 sasTOTKi, ссновйой счетчик 7, дополн вльнмй счетчик 8, блок 9 сравнеШЕЯ кодов, основной регистр 10 памаги, яошшйительный регистр 11 , SJTOK 12 переключения индиKses m н НЕЩикатор 13.

Устройство работает следующим образом. Измеряемая частота f iiocaa форьирователя 5 импульсов пс ается одновременно на входы двух одинаковых счетчиков 7 и 8, причем (а вкоя счетчика 7 импульсы подаются через умножитель 6 частоты, а на вход счетвска 8 без . Счетчик 8 предназначается для автоматического выбора коаффициента умноже|ЕШЯ умножителя, а счетчик 7 - для подсчетга шсла кюхуяъс хв, у1 /июженных на заданиьШ коэффициент. Период заполнения счетчиков 7 и 8 охм наков. Коэффш иент умножения улшожителя задается кодом ечетшка 8, который первписялвается в регистр 11 памяти. Вели код числа пмлульсоа, подсчитанных счетчиком, меньше 10, на первом выходе блока 9 сравнения кодов появляется единичш 1й сигнал, устанавливает в умноясифеяе коэффициент уивюжения 10. При коде числа, большего 10, ио меньшего. 100, единичннй импульс появляется на втором выхода устройства сравнения кодов, а коэффициент умножения устанавливается 10.- Щхя коде числа иютульсов, большем 16, коэффициент умножения устанавливается равным единице. С тех же выходов устройства сравнения кодов сигналы подаются сщновремеино на блок 12 автоматического перакЛ1эчеяия положения запятой в и{щакат 7рв 13.

}нформ€Ш1я О числе импульсов изме ряемой частоты fx умноженной на тот ИЛИ ИНОЙ коэффициент, регистрируется счетчиком 7 и запоминается в регистре 10 памяти. 1еретаись tiHф(Ч мвдии иэ счетчикое 7 и 8 в регистры 19 и 11 памяти оеу14аствляется сюнощ еменво по сигналам блока 3 управлет я. Сброс обо}$х счетчиков также осуществляется е дновременно ш сигналам устрс ства управления, а коррекция в виде добавления

(вычитания) одного импульса выполняется только в счетчике 7 посредством блока 4 коррекции. За счет введения умножителя частоты с переменным коэффициентом умножения точность измерения частоты на всех поддиапазонах одинакова и может быт оценена следуквдим соотношением:

f

-)

dr±

11.1 I-. -«. - ..I

:W4

JT Л

сГ - относительная погрешнос

где

измерения частоты; образцовый интервал вреТ мени заполнения счетчико

N - V коэффициент умножения; частота кварцевого генератора;

погрешность кварцевого генератора.

Формула изобретения

Цифровой частотомер, содержащий формирователь импульсов, индикатор, первый вход которого подключен к основномурегистру памяти, первый вход последнего соединен с основным счет- чиком импульсов, первый вход которого подключен к выходу блока коррекции, а также блок сравнения кодов и последовательно соединенные кварцевый

генератор, блок деления и блок управления, выход которого подключен к входу блока коррекции, ко второму входу основного счетчика импульсов и к второму входу основного регистра памяти,

отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены умножитель частоты, блок переключения индикации, последовательно соединенные дополнительный счетчик импульсов, дополнительный регистр памяти и блок сравнения кодов, выход которого подключен к входу блока переключения индикации и к первому входу умножителя частоты, второй вход которого соединен

с выходом формирователя импульсов и с первым входом дополнительного счетчика импульсов, второй вход которого подклртен к выходу блока управления, при этом выход умножителя частоты соединен с третьим входом основного счетчика импульсов, второй вход дополнительного регистра ИШФ1ТИ подключен к выходу блока управления, а выход блока переключения 5 индикации соединен с вторым входом индикатора.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское Свидетельство СССР 0 В 266940, кл. G 01 R 23/10, 1970.

2,Гутников B.C. и др. Специализированный цифровой частотомер для

работы с измерительными частотными преобразователями. ПСУ, W 5, 5 1977, с, 22-24 (прототип).