Способ измерения отношения частот двух сигналов и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК G01R23/02 

дать измерение величины отношения двух частот. Целью изобретения являются расширение ф)Нкциональных возможностей и улучшение метрологических характеристик. Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения отношения частот двух сигналов, основанном на одновременном счете чисел импульсов обеих частот, сравнении подсчитываемых чисел с заданным числои г, прекращении счета импульсов обеих частот при сравнении одного из чисел с заданным числом и определении конечного результата по величине зафиксированных чисел, после окончания первого счета импульсов с приходом очередного импуль са частоты, число ранее подсчитанных импульсов которой не достигло заданного числа, начинают повторный счет чисел импульсов обеих щстот, сравнивают подсчитьшаемое число импульсов другой частоты с вторым заданным числом, при сравнении этих вдсел с приходом очередного и fflyльca первой частоты прекращают повторный счет и fflyльcoв обеих частот и по величине зафиксированных чисел повторного счета определяют конечный результат измерения. Кроме того, в устройстве для осуществления указанного способа, содержащем два счетчика импульсов, процессор, четыре элемента И, элемент ИЛИ и три триггера, в котором выход первого и второго триггеров соединен|1 с перBbiivtH входами Первого и второго элементов И, выходы первого и второго элементов И подклю чены соответстаешю к первому и второму входам элемента ИЛИ, вьЬсод элемента ИЛИ соед нен со счетным входо третьего триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, инверс ный выход подключен к управляющему входу процессора, шина данных процессора соединена с информационными входами первого и второго счетчиков, счет1Н 1е входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четве того элементов И, вторые входы первого и вто рого триггеров соединены соответствещю с выходами первого и второго элементов И, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответствехшо с вторыми входами третьего и четвертого элементов И , первые входы перво го и второго триггеров и третий вход элемента ИЛИ соединены с соответствующими управяяюпщми выходами процессора, сигнальные выходы первого и второго счетчиков соединены с вторым и третьим управляющими входами процессора, управляющие входы счетчиков со единены с управляющей шиной процессора. С приходом импульса начала измерения начинают одновременно считать импульсы обеих час тот. В процессе счета подсчитьшаемые числа им64пульсов обеих частот непрерьтно сравнивают с первым заданным числом Р сравнении одного из чисел с заданным числом прекращают счет импульсов обеих частот. С приходом очередного импульса меньшей частоты fj, число ранее подсчитанных импульсов которой не достигло числа , начина ют повторный счет импульсов обеих частот и в процессе счета непрерывно сравнивают подсчитьшаемое «шсло импульсов другой (большей) частоты fj с вторым заданным числом N д. При сравнеш и этих чисел с приходом О вредного импульса первой (меньшей) частоты прекращают повторный счет импульсов обеих частот. Конечный .результат измерения определяют из соотноше1шя где NI - зафиксированное при повторном счете число импульсов первой частоты; Nj - зафиксированное при повторном счете шсло импульсов второй частоты. На чертеже представлено устройство для осуществле1шя способа. Устройство содержит процессор 1, счетчики 2 и 3 импульсов, элементы И 4-7, элемент ИЛИ 8 и триггеры 9-11, входы 12 и 13. Устройство работает следующим образом. Перед началом измереьшя пр&цессор 1 устанавливает в исходное состояние все элементы устройства, в счетчики 2 и 3 заносит обратный код N,,2,, первого заданного вдела, С началом измерения сигнал с управляющего выхода процессора 1 через элемент ИЛИ 8 устанавливает в единичное состояние триггер 11, разрещающий потенциал с прямого выхода которого открывает элементы И 6 и 7. Счетчики 2 и 3 начинают подсштьшать числа импульсов измеряемых щтсот fi и f2, поступаю1дие на их счетные входы через элементы И 6 и 7, суммируя их с числами (д)- При переполнении одного из счетшков, сигнал с его выхода поступает на определеш1ый управляющий вход процессора 1, который через элемент 8 устанавливает в нулевое состояние триггер 11. Пусть в результате первого счета импульсов обеих частот оказалось, что большей является частота f2, импульсы которой поступают на вход 13 устройства измере1шя, В этом случае npojjeccop 1 jaHOCHi в счетчик 2 обратный код N о,ДА второго заданного числа, устанавливает в едийичное состояние триггер 9 и в нулевое состояние остальные элементы схемы. Первый импульс меньшей частоты fi , поступивший после этого на вход 12, через элементы 4 и 8 устанавливает в едюшчное состояние триггер 11 и сбрасьп ает в нулевое состоягюе триггер 9. Разрешающий потенциал 5с прямого выхода триггера 11 открьшает элементы И 6 и 7 и счетчики 2 и 3 начинают под считьшать последующие импульсы обеих частот При переполнении счетчика 2, сигнал с его выхода поступает на второй управляющий вход процессора 1, после чего последний устанавливает в единичное состояние триггер 9. Последующий импульс частоты fj устанавливает в нулевое состояние триггеры 9 и 11, прекращая тем самым счет импульсов обеих частот. Сигнал с инверсного выхода триггера 11 nocTjmaет на первый управляющий вход процессора 1, сообщая об окончании измерения. Процессор 1 считьшает числа, зафиксированные в счетчиках 2 я 3, и определяет конечный результат измере1шя из соотнощения число, зафиксировашюе в счет где NI 3; . число, зафиксирова1щое в счетчике 2. Если больщей окажется частота f i, то процессор 1 занесет NIJOAB счетчик 3, а счет импульсов обеих частот будет произведен на про тяжении целого числа периодов частоты f2. Первое число N д д определяет число периодов большей частоты, на протяжении которых производят сравнивание частот fi и f2. Второе заданное число Мп,определя ется заданной точностью измерения .)- / При подключении к одному из входов изме рителя источника образцовой частоты fo предл гаемые способ и устройство позволяют также измерять частоту f j( и период Т электрических сигналов. При этом to Нх -число зафиксированных импульсов неизвестной частоты; -шсло зафиксированных импульсо образцовой частоты. Предварительное сравнение частот позволяет автоматизировать выбор оптимального значени образцовой частоты, а также обеспечить кратность времени измерения целому числу период меньщей частоты, что необходимо для обесп.ечения режима задаьшой точности. Формула изобретения 1. Способ измерения отношения частот двух сигналов, основанный на одновременном счете чисел импульсов обеих частот, сравнении подс тьтаемых чисел с заданным «шелом, прекращении счета импульсов обеих частот при сравнении одного из чисел с заданным числом и определешш конечного результата по величине зафиксированных чисел, отличающийся тем, что, с целью распшрения функциональных возможностей и улучшения метрологических характеристик, после окончания первого счета импульсов с приходом очередного импульса частоты, число ранее подсчитанных импульсов которой не достигло заданного числа, начинают повторный счет чисел импульсов обеих частот, сравнивают подсчитьгеаемое число импульсов другой частоты с вторым заданным числом и при сравнешш зтих чисел с приходом очередного импульса первой частоты прекращают повторньп счет импульсов обеих частот и по величине зафиксированных .исел повторного счета определяют конечный результат измерения. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее два счетчика импульсов, процессор, четыре элемента И, элемент ИЛИ и три триггера, в котором выходы первого и второго триггеров соединены с первыми входами первого и второго элементов И, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом третьего триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, инверсный выход подключен к управляющему входу процессора, шина данных прЬцессора соединена с информационными входами первого и второго счетчиков, счетные которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и улучшения метрологических характеристик, вторые входы первого и второго триггеров соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, вторые входы первого и второго элементов И соеш1нены соответственно с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, первые входы первого и второго триггеров и третий вход элемента ИЛИ соединены с соответствующими управляющими выходами процессора, сигнальные выходы первого и второго счетчиков соединены с вторым и третьим управляющими входами процессора, управляющие входы счетчиков соединены с.управляющей шиной процессора. Источники информации, пр1тятые во внимание при экспертизе 1.Кирианак.- Н. В., Дудыщевич В. Б. Методы и устройства цифрового измерения низких. и инфранизких частот. Львов, 1975.. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2715031; кл. G 01 R 23/02.5