Аналоговый частотомер Советский патент 1982 года по МПК G01R23/02 

(З) АНАЛОГОВЫЙ ЧАСТОТОМЕР

1

Изобретение относится к радиоизмерениям.

Известен аналоговый частотомер, содержащий последовательно соединенные интегрирующую RC-цепь и измеритель тока, дозирующий конденсатор, зарядный тиристор, зарядный и разрядный диоды, блок временной задержки, разрядный тиристор 11.

Данный частотомер не обеспечивает достаточной точности измерений.

Наиболее близким к предлагаемому является частотомер., содержащий времязадаюцую цепь, состоящую из резистора и зарядного конденсатора, диоды, запоминающий конденсатор, подключенный к входу формирователя на полевом транзисторе, выход которого через преобразователь напряжение-время связан с входом счетчика, а также управляемый вентиль, управляющий электрод которого соединен с источником запускающих импульсов и вторым входом преобразователя

напряжение-время, дополнительный диод, несколько RC-цепей, соединенных через диоды с анодом управляемого вентиля, а зарядный конденсатор включен параллельно электроду анод-катод управляемого вентиля, и через дополнительный диод - параллельно входу формирователя на полевом транзисторе t2.

10 Однако у данного устройства недостаточная точность.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается

J5 тем, что в аналоговый частотомер, содержащий гиперболический преобразователь , состоящий из N включенных параллельно RC-цепей, вход которого соединен с шиной опорного напряжения, входной формирователь, вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к входу управления аналогового ключа, запоминающий конденсатор и измерительный прибор. 3.9 введены сумматор и одновибратор, а в гиперболический преобразователь введены N клюмей, включенных параллельно конденсаторам RC-цепей, причем входы управления N ключей подключены через одновибратор к выходу входного формирователя, выход гиперболического преобразователя подключен к входу сумматора, выход которого через аналоговый ключ подключен к входу измерительного прибора, параллельно которому включен запоминающий конденсатор. На чертеже приведена электрическая схема частотомера. Частотомер содержит гиперболичес кий преобразователь 1, в состав кот рого входят NRC -цепей 2-1-2-N, конденсатор каждой из которых зашунтирован ключом 3-1 - ЗЧ сумматор , одновибратор 5, входной формирователь 6, аналоговый ключ 7, запоминающий конденсатор 8, измерительный прибор 9. Входной сигнал подан на входную шину 10, а на шину 11 подано опорное напряжение UQ,. Принцип работы частотомера заключается в следующем. Поступающая на вход формирователя 6 импульсная последовательность измеряемой частоты преобразуется им в короткие прямоугольные импульсы, передний фронт которых соответствует экстремальным значениям каждого периода исследуемого процесса и поступает на управляющий вход ключа 7 и на вход одновибратора 5 запуская последний. Импульсами с выхода одновибратор 5 запускается преобразователь 1 импуль.сов,аппроксимирующих гиперболическую функцию, который формирую ет напряжение, аппроксимирующее гиперболическое в заданном диапазоне измерения частоты. Это реализуется следующим образом. Ключи 3 1 3Noткpывaютcя положительным перепадом напряжения очередного импульса, поступившего на их управляющие входы с выхода одновибратора 5, производя сброс напряж ний с конденсаторов RC -цепей и закрываются отрицательным перепадом напряжения импульса, в результате чего конденсаторы RC-цепей 2-12-N начнут заряжаться от опорного напряжения Uo через соответствующие резисторы этих RC -цепей с постоянн ми времени, соответствующими этим RC-цепям соответственно. Токи, равные экспоненциально уменьшающимся зарядным токам конденсаторов RC -цепей, поступая на соответствующие входы сумматора, суммируются в нем. В результате, на выходе сумматора формируется напряжение, изменяющееся по закону, аппроксимирующему гиперболический В заданном диапазоне измерения частоты, где к - коэффициент передачи сумматораt - время. Следующий импульс измеряемой частоты с выхода формирователей 6, поступая на управляющий вход ключа 7, открывает его на время своего прохождения. При этом выход сумматора Ц подключается к запоминающему конденсатору 8. Конденсатор фиксирует напряжение, снимаемое с выхода сумматора, которое соответствует моменту прихода следующего импулЪса входного сигнала. Это напряжение, аппроксимирующее гиперболическое в заданном диапазоне измерения частот, изменяется пропорционально измеряемой частоте и подается на вход измерительного прибора 9, регистрирующего после соответствующей градуировки частоту следования импульсов. Повышение точности измерения частоты в предлагаемом устройстве обусловлено высокой стабильностью его преобразователя импульсов,аппроксимирующих гиперболическую функцию, зависящей, в основном, от стабильности входящих в него пассивных элементов, а также тем, что функция аппроксимирующая с минимальной погрешностью гиперболическую и полученная суммированием экспоненциальных функций его отдельных экспоненциальных преобразователей узлов вообще не имеет, являясь гладкой и максимально приближенной к гиперболической путем подбора параметров отдельных экспонент, ее формирующих. Формула изобретения Аналоговый частотомер, содержа- ; щий гиперболический преобразова