Способ измерения частоты с.а.самарина Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

t

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении, а также в автоматизированных системах управления производством и технологическими процессами.

Известен способ измерения частоты, основанный На квантовании образцового интервала времени импульсами измеряемой частоты и подсчета числа последних Cl).

Известный способ не обеспечивает высокую точность измерения при изменении частоты в течение измерительного интервала.

Наиболее близким по технической сущности является способ измерения частоты следования импульсов, включающий квантование образцового интервала времени импульсами измеряемой частоты и подсчет числа последних, формирование непрерывной шкалы эталонных меток времени, период .следования которых равен образцовому интервалу времени, фиксирование количества импульсов измеряемой частоты на предшествующем текущему 9(5разцовом

интервале времени и измерение интервала времени от момента появления последней метки времени до текущего момента времени, и определение текущего результата исходя из формулы

:„.,..,(K,-K;.,),

где М . число импульсов измеряемой частоты на двух предшествующих текущему об10разцовых интервалах времени;Тп - длительность образцового

интервала времени; д - интервал времени от мо15мента появления последней метки времени до текущего момента времени.

Указанный способ эффективен при измерений частоты, изменяющейся по закону мо20нотонно возрастающей или убывающей функции 2....

ОднаТсо при измерении частоты изменяющейся по пульсирующему закону, особенно, если период пульсации по своему зна- уению близок к значению дпитепьности образцового интервала времет, велич 1на динамической погрешности, обусловленной методом измерения, достигает значительных пределов, что является недоататком известного способа измерения частоты.

Цель изобретения - уменьшение динамической погрешности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в способ измерения частоты, включаюший квантование образцового интервала времени имлульсами измеряемой частоты И подсчет числа последних, формирование непрерывной шкалы эталонных меток времени, период следования которых равен образцовому интервалу времени, фиксироBavrae числа импульсов измеряемой частоты на предшествующем текущему образцовом интервале времени и измерение интервала времени от момента появления последней метки -времени до текущего момента времени, введены подсчет числа импульсов измеряемой частоты от момента появления последней метки времени до текушего момента времени и определение результата по формуле

i ..Kl).M, -1

TO

где TO - длительность образцового интервала времени;

- интервал времени от момента появления последней метки времени до текущего момента времени;

-% число импульсов измеряемой чао

N; тоты на предшествующем текущему образцовом интервале времени NCP - число импульсов измеряемой

частоты на интервале времени до момента появления последней метки времени до текущего момента времени.

На фиг. 1-3 представлены графики изменения частоты; на .фиг. 4 - устройство, структурная схема.

На фиг. 1 приведен график изменения измеряемой частоты f (t), построенный с учетом возможности облегчения построения графика изменения;ереднеинтегрального значения (. -fc ) измеряемой частоты и графика изменения результата измерения частоты по настоящему способу измерения частоты. Для сравнения на фиг. 3 нанесен пунктиром график изменошш среднеинтегрального значения ( t ) измеряемой частоты.

На фиг. 3 видно,что погрешность измерения присутствует только при условиях

4То -fc 5Т

о I

6 TO 4: 7 TO )

т.е. на пятом и седьмом образцовых интервалах времени, причем наибольшая погрешность имеет место при

t 6,5 TO

и равна

f 0.25л

Т

Устройство содержит счетчики 1 и 2 импульсов, арифметический блок 3, выходной регистр 4, генератор 5 образцовой частоты и генератор 6 образцового интервала времени.

Процесс измерения частоты состоит в следующем.

Счетчик 1 подсчитывает число N (.ТУ) импульсов измеряемой частоты от момента 1 Т появления последней метки времени до текущего момента времени t , а результат подсчета.в виде кода непрерывно выдает в арифметический блок 3. За это же время счетчик 2 непрерывно преобразует в код число импульсов образцовой частоты генератора 5 и тем самым ведет отсчет времени f от момента i Тр появления последней метки времени до текущего мь- мента времени. С приходом эталонной метки с генератора 6, арифметический блок 3 стирает предыдущую запись и запоминает код счетчика 1, Ьоответствующий в этот момент числу N импульсов измеряемой частоты за предыдущий образцо5 вый интервал времени TQ. Одновременно эталонная метка генератора 6 вызывает сброс и новый запуск счетчиков 1 и 2. Используя текущие коды счетчиков 1 и 2, а также записанный в конце предшеству0 ющего образцового интервала времени код счетчг1ка 1, арифметический блок 3 непрерывно определяет текущий результат

Ь.н№)

и непрерывно выдает его в выходной регистр 4.

С приходом новой эталонной метки процессы повторяются.

Предлагаемый способ измерения частоты позволяет снизить погрешность измерения, что дает возможность повысить качество оперативного контроля и регулирования технологических процессов.

Формулаизобретения.

Способ измерения частоты, включающий квантование образцового интервала времени импульсами измеряемой частоты

и подсчет числа поспед шх, формирова1гае непрерывно) шкалы эталонных меток времени, период следования которых равен образцовому интервалу времени, фшссирование числа импульсов измеряемой частоты на предшествующем текущему образцовом .интервале времени и измерение интервала времени от момента появления последней метки времени до текущего момента времени, отличающийся. тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности, подсчитывают число импульсов измеряемой частоты от момента появления последней метки времени до текущего момента времени, а текущий результат определяют по формуле

N.,

где TQ - длительность образцового интервала времени;

i - интервал времени до момента появления последней метки времени до текущего момента времени;

N - число импульсов измеряемой частоты на предшествующем текущему образцовом интервале времени;

число импульсов измеряемой частоты на интервале време1« от момента появления последней метки времени до текущего момента времени.

Источники информации, принятые во внимание при эспертизе

1.Ермолов Р. С. Цифровые частотомеры. Л.,Энергия, 1973, с. 5.

2.Авторское свидетельство СССР № 572714, кл. G, О1 R 23/00.

fr О

ЗТп

2Гп

То

Фиг.1

Го

S-Tn

ет„

7 TO

S

Фиг,. 2.

ч ч

ЗТо о

гто

Т

ST.

Фиг.З

Ч /; / 1 f

/V /Ч уч/ч/Ч

иг