Измеритель отклонения частоты Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в автоматизированных система контроля и регулирования частоты. Известен измеритель относительных , абсолютных и приведенньггх погре ностей частоты, содержащий формирователь, ключ, управляемый и масштаб ный делители частоты, генератор образцовой частоты, реверсивный счетчи,к, схему управления и индикации Недостатком данного устройства является низкое быстродействие поскольку конечный результат получается за несколько периодов исследуемого сигнала. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой девиометр, содержащий посл довательно соединенные формировател импульсов и ключ, генератор образцовой частоты, блок управления, регистры и цифровой логометр 2. Недостатком известного устройств является низкое быстродействие, так как измерение осуществляется за несколько периодов исследуемого сигнала и сложность аппаратурной реали зации . Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Эта цель достигается тем, что в измеритель отклонения частоты, содержащий последовательно соединенные блок нормирования амплитуды, формирователь импульсов и ключ, последовательно соединенные источник постоянного напряжения и блок сравнения, второй вход которого подключен к входу формирователя импульсов, а выход к второму входу ключа, третий вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, а также цифровой логометр, введен реверсивный счетчик, первый вход которого подключен к входу цифрового логометра и выходу ключа, при этом второй выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом цифрового логометра. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит блок 1 формирования амплитуды , блок 2 сравнения, источник 3 постоянного напряжения, формирователь 4 импульсов, гене ратор 5 образцовой частоты, ключ 6, реверсивный счетчик 7, цифровой логометр 3. Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает на вход блока 1 формирования амплитуды, на выходе которого амплитуда.исследуемого сигнала поддё:рживаёфся равной амплитуде сигнала эталонной частоты. Задача поддержания постоянной амплитуды- исследуемого сигнала значительно упрощается, если предлагае мое устройство использовать в системах контроля частоты или в системах автоматического управления с частотным выходом, ибо в этом случае амплитуда контролируемого сигнала заранее известна. С выхода блока 1 формирования амплитуды исследуемый сигнал поступает на входы блока 2 сравнения и формирователя 4. Б момент перехода исследуемого сигнала через нуль на выходе формирователя 4 образуется импульс, который открывает ключ 6. Импульсы с генератора 5 образцовой частоты через открытый ключ б поступает на первый Вход реверсивного счетчика 7 и второй вход цифрового логометра 8. В момент времени t, , когда мгновенное значение исследуемого сигнала станет равным пороговому уровню, задаваемым источником 3 постоянного напряжения на выходе блока 2 сравнения формируется импульс, который закрывает ключ 6, прекращая тем самым поступление импульсов на первый вход счетчика 7 и второй вход логометра ё

Принцип измерения отклонения частоты предлагаемым устройством заключается в следующем.

В момент времени t равенства мгновенного значения сигнала эталонной частоты напряжению UQ,задаваемог источником постоянного напряжения и для момента Цравенства мгнов,енного значения исследуемого сигнала напряжнию UQ справедливо соотношение 0(5 u)(j.t , Uo U sinCujQ-дии) tti , (1) Uj.,- напряжение источника посто1 Деянного напряжения; a.v, - амплитуда сигнала эталонно

т

частоты;

0 - амплитуда исследуемого сигнала, причем всегда

Urn и ; Ч)|з - эталонная частота; to) - прирашрние частоты. Преобразовав временные интервалы t-, и tn в число-импульсный код, равенство (1) можно записать в виде

И -о

N и

Д)

где N(j - некоторое постоянное число , определяющее дискретность измерения; N - число импульсов, пропорциональное времени t ; J (ч число импульсов, пропорциональное времени t.. Положив и„ U,j и, определим из соотношения (2) отклонение частоты д ш поступление импульсов на Q первый вход реверсивного счетчика 7 и второго входа цифрового логометра 8. За это время с выхода ключа б на первый вход реверсивного счетчика 7 и второй вход цифрового логометра 8 поступит число импульсов Nn , равное s N,j fo.t2 .

Число импульсов N равное N fgt , величина для сигнала эталонной частоты, известная заранее, заносится в реверсивный счетчик при 0 подготовке устройства к работе. С выхода реверсивного счетчика 7 разность N N поступает на первый вход цифрового логометра, выходной сигнал которого соответствует искомому значению относительного отклонения частоты oftw .

Таким образом, предлагаемое устройство действительно позволяет определить относительное отклонение Q частоты в широком диапазоне изменения частоты за молое время.

Формула изобретения

Измеритель отклонения частоты, содержащий последовательно соединенные блок формирования амплитуды, формирователь импульсов и ключ, последовательно соединенные источO ник постоянного напряжения и блок сравнения, второй вход которого подключен к входу формирователя импульсов , а выход - к второму входу ключа, третий вход которого соединен с

5 выходом генератора образцовой частоты, а также цифровой логометр, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия в него введен реверсивный счетчик, первый вход которого подключен к входу цифрового логометра и выходу ключа, при этом второй выход реверсивного счетчика соединен с вторъам входом цифрового логометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспь;ртизе

1. Авторское свидетельство СССР № 587980, кл. G 01 R 23/06, 1978. 60 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2719672/21(017129) (прототип),