Устройство для измерения отклонениячАСТОТы OT НОМиНАльНОгО зНАчЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

1

.Изобретение относится к измерительной технике и автоматике и может быть использовано для быстродействующего измерения отклонения раз личных параметров от номинального значения при применении частотных датчиков.

Известно устройство для измерения отклонения частоты от номинального значения, содержащее формирователь интервала времени, равного периоду контролируемой частоты, генератор опорной частоты, счетчик, вход которого соединен через ключ с генератором опорной частоты и формирователем интервала времени, и схему инверсии индикации, подключенную к выходам счетчика Г

Однако отсутствие линейной зависимости формируемого кода от отклонения частоты вызывает погрешность измерения.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство, содержащее формирователь интервалов времени, генератор опорной частоты и счетчик импульсов 2}.

Это устройство имеет погрешность за счет нелинейной завибимости формируемого кода от отклонения частоты.

2

Цель изобретения - повышение точности измерения отклонения частоты от номинального значения.

Достигается это тем, что устройство для измерения отклонения частоты от номинального значения, содержащее формирователь интервала времени, генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом клю10ча, второй вход последнего подключен к первому выходу формирователя интервала времени и счетчик импульсов, введены последовательно соединенные делитель частоты и реверсивный счетчик, а

15 также ключ и последовательно соединенные первый и второй управляемые делители частоты, при этом выход ключа подключен к входу делителя частоты ик первому входу первого управляемо20го делителя частоты, вторые входы которого соединены G выходами реверсивного счетчика, каждый из которых подключен к вторым входам второго управляемого делителя частоты, соот25ветственно, выход второго управляемого делителя частоты соединен с входом счетчика, импульсов, а выход формирователя интервалов времени подключен к второму входу реверсивного

30 счетчика.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит формирователь 1 интервала времени, генератор 2 опорной частоты, счетчик 3 импульсов, управляемые делители 4 и 5 . частоты, реверсивный счетчик б, делитель 7 частоты и ключ 8.

Управляемые делители 4 и 5 частоты включают в себя вычитаюдие счетчики.9, 10 и блоки 11 и 12 переноса кода.

Устройство работает следующим образом.

Перед циклом измерения в реверсивный счетчик б записывается код, пропорциональный номинальному значению периода контролируемой частоты. Формирователь 1 формирует интервал времени, равный отклонению периода контролируемой частоты от номинального значения, и открывает на это время ключ 8. Если период контролируемой частоты меньше номинального значения то сигналом с выхода формирователя 1 реверсивный счетчик б устанавливается в режим вычитания. Если период контролируемой частоты больше номи.нального значения, то счетчик 6 работает в режиме сложения. После открывания ключа 8 импульсы с выхода генератора 2 опорной частоты поступают на вход первого управляемого . делителя 4 частоты и на вход делителя 7 частоты, с выхода которого импульсы поделенной частоты поступают на вход реверсивного счетчика б. Коэфициент деления управляемых делителей 4 и 5 частоты в тот или иной момент времени равен коду в реверсивном счетчике 6. Работают управляемые делители 4 и 5 частоты следующим образом. Перед циклом измерения в вычитакише счетчики 9 и 10 записывается тот жекод, что и в реверсивный счетчик б. При поступлении на вход этих счетчиков импульсов код в них уменьшается. При каждом обнулении счетчиков на выходе их появляется импульс, который подается на выход управляем мого делителя частоты. Одновременно этот импульс поступает на блоки 11 или 12 переноса кода и код реверсивного счетчика б записывается в -вычитаквдий счетчик 9 или 10. Этим обеспечивается равенство коэффициента деления управляемых делителей 4 и 5 чатоты коду, находящемуся в данный момент в реверсивном счетчике 6. Таким образом, на вход счетчика 3 подаются импульсы с частотой опорного генератора 2, поделенной последовательно : соединенными управляемыми делителями 4 и 5 частоты. После окончания формируемого интервала времени формирователь 1 закрывает ключ 8 и в счетчике 3 фиксируется.код, соответствующий отклонению частоты от номин.ального значения. Этот код с выводов

счетчика 3 подается на индикацию или в схему какой-либо систекы. Сигнал, характеризующий знак отклонения частоты от номинального значения подается с выхода формирователя 1.

Код, фиксируемый счетчиком 3, при контролируемой частоте большей номинального значения

Тн-Txfo

at.

U)

М;О i

де Тц номинальное значение периода контролируемой частоты;

т« - значение периода контролируемой частоты;

частота опорного генератора-,

п

Nt текущее значение кода реверсивного счетчика б.

(2)

NU - f/

i

н - -А-

де t

-текущее время, отсчитываемое с момента открывания ключа 8;.

-частота на выходе делителя 7,

,, NH

(3) А

Т

н

N - значение кода в счетчике б в момент открывания ключа 8.

Требуемое зн-ачение v3) частоты на выходе делителя 7 частоты обеспечива-. ется выбором коэффициента деления делителя 7 частоты

о -тц

АiMu

Подставив выражение (3) в{2), а 2) в (i) и, проведя преобразования, получим

Н

где Рц - номинальное значение контро.лируемой частоты; F, - значение контролируемой частоты.

При контролируемой частоте, меньшей номинального значения, код фиксируемый основным счетчиком

..

N г kat J

(4;

Nj

Ч н А t

Подставив выражение (5) в 4) и, проведи получим

f -no-p i7(PH

н ч Таким образом, заявляемое устройст во обеспечивает линейную зависимость выходного кода от отклонения частоты от нся4инального значения. Формула изобретения Устройство для измерения отклоне-гния частоты от номинального значения содержащее формирователь интервала времени, генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход последнего подключен к первому выходу формирователя интервала времени, и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повыиения точности измерения, в него введены последовательно соединенные делитель частоты и реверсивный счетчик, а также .ключ . и последовательно соединенные первый и второй управляемые делители частоты, при этом выход ключа подключен к входу делителя частоты и к первому входу первого управляемого делителя , частоты, вторые входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, каждый из которых подключен к вторым входам второго управляемого делитедия частоты соответственно, выход второго управляемого делителя частоты соединен с входом счетчика импульсов, а выход формирователя интервалов времени подключен к второму входу реверсивного счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 336612, кл. G 01 R 25/10, 16.06.69. 2.Авторское свидетельство СССР 365661, кл. G 01 R 25/05, 18.08.71 (прототип).