Способ измерения частоты гармонического сигнала Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 H03D13/00 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА

I

Изобретение относится к электроизмёритель ной технике и может найти применение для измерения частоты.

Известен способ измерения частоты путем дифференцирования сигнала, в том числе частоты 1.

Недостатком известного способа является невозможность получения информации о мгновенном значении частоты.

Наиболее близким к изобретению является способ измерения, который заключается в формировании второго вспомогательного напряжения, сдвинутого относительно первого по фазе на тот же угол, на который разнесены два фиксированных мгновенных значения измеряемого напряжения, сравнении первого фиксированного значения измеряемого напряжения с первым текущим значением вспомогательного штряжения, второго текущего значения .вспомогательного напряжения со вторым фиксир акным значением измеряемого напряжения, изменении амплитуды двух вспомогательных нап{ яжений до совпадения во времени момен та ршенства текущих значений вспомогательных напряжений и фиксированных значений . измеряемого напряжения 2.

Недостаток известного способа в том, что он не обеспечивает малого времени обращения к измеряемому сигналу при измерении частоты сигнала.

Цель изобретения - уменьшение времени обращения к сигналам при измерении мгновенного значения частоты на любом участке периода сигнала.

Указанная цель достигается тем, что в способе измерения частоты гармонического сигнала, заключающемся в том, что производят выборку и запоминают мгновенные значения амплитуды входного сигнала в моменты времеюс в пределах доли его периода, формируют по числу выборок задерЖанныес по отношению друг к другу вспомогательные напряжения той же формы и амплитуды, что и входного сигнала, сравнивают заполненные выборки с текущими значениями вспомогательньтх напряжений до достижения совпадения во времени моментов их равенства, вспомогательные напряжения изменяет по частоте с постоянной задержкой между HHMKi причем за измеренное мгновенное значение частоты входного сигнала значение частоты вспомогательных напряжений при достижении указанного совпадения, умноженное на величину отИошения задержки вшомогательных напряжений к интервалу между моментами выборки измеряемого входного сигнала.

На фиг. 1 показана блок-схема реализации способа; на фиг. 2 - графики напряжений.

Устройство содержит генератор 1 строб-импульсов, линию 2 задержки, ключи 3 и 4, ячейки 5 и 6 памяти, блоки 7 и 8 сравнения, генератор 9 воюмогательного напряжения, линию 10 задержки, блок 1 совпадений.

Формируют не менее 2-х сТроб-импульсов (фиг, 2г и () на выходе генератора 1. Задержка второго импульса осуществляется линией 2 задержки. В момент времени ti первый Импульс открьгоает ключ 3, а в момент времени tj второй импульс открьюает ключ 4. По окончании импульсов ключи закрываются. Точки стробирования сдвинуты по фазе в пределах периода измеряемой частоты -т где со - неизвестное знаадиие частоты;

г - время задержки в лииии 2. Постоянные напряжения Uj и Uj заполняют в ячейках 5 и 6 памяти. На один вход блоков 7 и 8 сравнения подключают запомненное адачение напряжения, а на другой - напряжение с выхода вспомогательного генератора 9. В момент равенства сравниваемых напряжений на выходах блokoв 7 и 8 сравнения формируют импульсы.

Изменяя частоту вспомогательного генерахОг ра 9, достигают совпадения импульссш (фиг.2д ив).

Моменты t3 и t4 при изменении частоты сближаются и накотоц прк значении S (фиг. 26) совпадают. При достижении совпадения прекращают изменение частоты генератора 1, так как при дальнейшем измшевни частоты i% моменты ts и t4 разойдутся и совпадения импульсов не будет (фиг. 2в, fits)- При достижении совпадения импульсов фазовый сдвиг точек стробирования сигнала ршен фазюому ,

сдвигу вспомогательиых иизкочастотных напря жений

Неизвестное значение шуравно

(ti/f;

Предлагаемое изобретение позволяет повйсить быстродействие за счет малого времени взаимодействуя измеряемого сигнала с измерителем.

Форму л а и 3 о б ре тения

Способ измерения частоты гармонического сигнала, заключающийся в том, что производят выборку и запоминают мгновенные значения амплитуды входного сигнала в моменты времеИИ в пределах доли его периода, формируют по числу выборок задержанные по отношению друг другу вспомогательные напряжения той же формы: и амплитуды, что и входного сигнала, сравнивают запомненные выборки с текущими значениями вспомогательнь1х напряжений до достижения совпадения во времени моментов их равенства, отличающияс я тем, что, с целью уменьшения времени обращения к сигналу, вспомогательные напряжения заменяют по частоте с постоянной задержкой между ними, причем за измеренное мгновенное зна%ние частоты входного сигиала берут значение частоты вспомогательных иапряжений при достижении указанного совпадения, умноженное на величину отношения задержки вспомогательиых иапряжеиий к интервалу между моментами выборки измеряемого входного сигиала.

Источники информации, 0 прШ1Я1ые во внимание при зкспертизе

3%