Устройство для сличения частот Советский патент 1982 года по МПК G01R23/02 

(5) УСТРОЙСТВО для СЛИЧЕНИЯ ЧАСТОТ

I

Изобретение относится к измеритёЖной технике, а именно к цифровым устройствам для сличения частот следования импульсов с целью определения их разности, и может быть использовано в цифровых измерителях рассогласования частотно-импульсных сигналов, в цифровых регуляторах, в устройствах допускового контроля технологических параметров с частотными датчиками и т.п.

Известно устройство для сличения двух частотно-импульсных сигналов, содержащее преобразователь, элемент совпадения, датчик интервалов времени, пороговый элемент, сумматор,вентили и регистратор til.

Недостатком данного устройства является сложность использования в диапазоне низких и инфранизких частот при условии прямоотсчетного измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения частоты повторения импульсов, содержащее последовательно соединенную входную шину, первый формирователь, элемент совпадения, делитель, элемент задержки, первый счетчик, регистр, первый и второй управляемые делители, второй счетчик и выходную шину, при этом второй вход второго управляемого делителя соединен с выходом первого

to счетчика, вход записи регистра подключен к выходу делителя, вход которого соединен со счетным входом первого управляемого делителя, установочные входы делителя, регистра,счет15чиков и управляемых делителей через второй формирователь соединенные с шиной сброса, а второй вход элемента совпадения подключен к выходу генератора опорной частоты 2.

10

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возмо)хности, а именно: невозможность сличения частотно-импульсных сигна390лов, что ограничивает применение уст ройства в устройствах цифровой и измерительной техники. Цель изобретения - расширение фун кциональных возможностей устройства, что обеспечивается возможностью как измерения мгновенного значения часто ты, так и получения разностного значения двух частотных сигналов. Указанная цель достигается тем, что в устройство для сличения частот содержащее последовательно соединенные первый формирователь и элемент совпадения, второй вход которого сое динен с выходом генератора опорной частоты, а также последовательно соединенные делитель, элемент задержки, первый счетчик, регистр, первый .и вто рой управляемые делители и второй счетчик, при этом второй вход второго управляемого делителя соединен с выходом первого счетчика, вход записи регистра подключен к выходу делителя, а установочные входы делителя, регистра, счетчиков и управляемых делителей соединены с выходом второго формирователя , дополнительно введены последовательно соединенные формирователь , распределитель, первый элемент совпадения и элемент ИЛИ, а также последовательно соединенные регистр, блок сравнения, второй элемент совпадения и счетчик, при этом выход первого основного формирователя соединен с дополнительным входом второго формирователя и вторым входом распределителя, третий вход которого подключен к входу второго формирователя, а второй выход распределите ля соединен с дополнительным входом основного элемента совпадения, выход которого через второй вход элемента ИЛИ подключен к счетным входам делителя и первого управляемого делителя установочный вход которого соединен с входом записи дополнительного регистра, информационный вход которого подключен к второму входу блока сравнения и выходу второго счетчика,вход которого соединен с вторым входом второго дополнительного элемента совпадения, а второй и третий входы первого дополнительного элемента подключены к выходам соответственно генератора опорной частоты и дополнительного формирователя. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство для сличения частот содержит формирователи 1-3, элементы 4 - 6 совпадения, элемент 7 ИЛИ, распределитель 8, делитель 9, элемент 10 задержки, первый счетчик 11, регистры 12 и 13, первый и второй управляемые делители Н и 15, второй и дополнительный счетчики 16 и 17, генератор 18 опорной частоты, блок 19 сравнения, входные шины 20 и 21 и шину 22 сброса. Устройство работает следующим образом. Для установки устройства в исходное состояние импульсом, поступающим по шине 22 сброса, через формирователь 2 осуществляется занесение кода единицы в счетчик 11 и регистр 12. Этим же сигналом в вычитающий счетчик 16 записывается код, соответствующий значению максимальной частоты, а остальные узлы устройства устанавливаются в нулевое состояние. Импульсом сброса распределитель 8 устанавливается в состояние, разрешающее прохождение сигналов через элемент совпадения, I На входные шины 20 и 21 подаются сличаемые частоты, на выходе формирователя 1 выделяется сигнал, длительность которого соответствует периоду большей сличаемой частоты,Этот сигнал отпирает элемент t совпадения , подготовленный разрешающим потенциалом с выхода распределителя 8, в результате чего импульсы опорной частоты с выхода генератора 18 поступают на вход элемента 7 ИЛИ и далее - на счетные входы делителя 9 шага квантования и первого управляемого делителя 1, На выходе управляемого делителя 15 формируются кодирующие импульсы, частота которых нелинейно убывает в течение длительности сигнала на выходе формирователя 1. Кодирующие импульсы вычитаются из кода начального числа, записанного в счетчике 16 таким образом, что в момент окончания периода код в счетчике 16 соответствует коду мгновенного значения частоты на входной шине 20 устройства. В момент окончания сигнала на выходе формирователя 1 распределитель 8 переключается и подготавливает элемент 5 совпадения, одновременно на выход формирователя 3 поступает импульс, которым код из счетчика 16 записывается

в регистр 13 и подготавливаются остальные узлы устройства ко второму циклу работы. Во втором цикле работы устройства в течение времени поступления периода меньшей из сличаемых частот на выходе формирователя 3 формируется сигнал, которым отпирается элемент 5 совпадения. При этом кодирующие импульсы также поступают на вычитающий вход счетчика 16. В момент равенства кодов в счетчике 16 и регистре 13, записанного в первом цикле работы, на выходе блока 19 сравнения кодов вырабатывается импульс, отпирающий элемент 6 совпадения, в результате чего на вход счетчика 17 поступают кодирующие импульсы, число которых, подсчитанное в интервале разности двух периодов, соответствует разности мгновенных значений сличаемых частот По окончании сигнал а на выходе фор.мирователя 2 устройство работу заканчивает, а на выходах счетчиков 17 и 16 устанавливаются коды разности и меньшей сличаемой частоты соответственно.

Таким образом, за время отработки устройством полного цикла с выходов счетчика 16 снимаются коды мгновенных значений сличаемых частот, а с выходов счетчика 17 - код разности сличаемых частот, что обеспечивает более широкие функциональные возможности устройства и расширяет область его применения.

Формула изобретения

Устройство для сличения частот,содержащее последовательно соединенные первый формирователь и элемент совпадения, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а также последовательно соединенные делитель, элемент задержки , первый счетчик, регистр, первый

и второй управляемые делители и второй счетчик, при этом второй вход второго управляемого делителя соединен с выходом первого счетчика, вход

записи регистра подключен к выходу делителя, а установочные входы делителя, регистра, счетчиков и управляемых делителей соединены с выходом второго формирователя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены последовательно соединенные формирователь, распределитель , первый элемент совпадения и элемент ИЛИ, а также последовательно соединенные регистр, блок сравнения, второй элемент совпадения и счетчик, при этом выход первого основного формирователя соединен с дополнительным входом второго формирователя и вторым входом распределителя, третий вход которого подключен к входу второго формирователя, а второй выход распределителя соединен с дополнительным входом основного элемента совпадения, выход которого через второй вход элемента ИЛИ подключен к счетным входам делителя и первого управляемого делителя, установочный

вход которого соединен с входом записи дополнительного регистра, информационный вход которого подключен к второму входу блока сравнения и выходу второго счетчика, вход которого

соединен с вторым входом второго дополнительного элемента совпадения, а второй и третий входы первого дополнительного элемента совпадения подключены к выходам соответственно генератора опорной частоты и дополнительного формирователя. I

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР tf «411381, кл. G 01 R 23/00, 1972.

4)L 4i.