Цифровой измеритель отклонения частоты Советский патент 1982 года по МПК G01R23/00 

(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТКЛОНЕНИЯ ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах стабилизации частоты вращения роторов.

Известно устройство для измерения отклонения частоты, основанное на принципе подсчета периодов входной частоты за эталонный промежуток времени Ql .

Однако это устройство при высокой точности имеет низкое &1стродействие.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является цифровой измеритель отклонения частоты, содержащий формирователь входной частоты, эталонный генератор, подключенный к входам ключевой схемЫ и счетчик. Это устройство отличается высоким йлстродействием и относительной простотой. 12 J .

Недостаток известного устройства заключается в том, что результат счета нелинейно связан с отклонением частоты.

Цель изобретения - повышение точности измерения отклонения,частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель отклонения частоты, содержащий счетчик импульсов, ключ, генератор эталонной частоты, фо{ мирователь, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход - к первому входу ключа, второй вход которого соединен с выходе генератора эталонной частоты, введены регистр памяти, запоминакяаий регистр, управляемый делитель частоты и цифровой одновибратор, вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, управляюдий вход - с выходом формирователя, а выход цифрового одновибратора подключен к третьему входу ключа, выход которого соединен с информационным входом управляемого делителя частоты, входы старших разрядов которого соединены с выходами запоминающего регистра; входы младших разрядов управляемого делителя частоты подключены к выходам регистра памяти и выходным щинам устройства, а выход управляемого делителя частоты соединен со счетчиком импульсов, разрядные выходы которого подключены к входам регистра памяти. На чертеже представлена структурная схема измерителя. Измеритель состоит из формировател 1, генератора 2 эталонной частоты, циф рового одновибратора 3, ключа 4, управляемого делителя 5 частоты, счетчик 6 импульсов, регистра 7 памяти и запоминающего регистра 8. Измеритель работает следующим образом. Входная частота формирователя 1 поступает на первый вход ключа 4, на второй и третий входы которого поступают сигналы генератора 2 и цифрового одновибратора 3, запускаемого один раз за период йсодной частоты. Ключ 4 открывается для импульсов эталонной частоты на время t , равное разности t -TO-Т, где Тр - длительность импульса одновибратора, Т - период входной частоты. Количество импульсов эталонной частоты И за каждый период входной на вх де управляемого делителя 5 равно И ()f , где f - частота генератора 2. Частота следования этих импульсов делится управляемым делителем 5, и : полученные импульсы частотой f подсчи тываются каждый период за время (Т т) счетчиком 6, а полученный код М передается на хранение в регистр7 пам ти в конце счета M--(To-T)f. Ввиду того, что аа входах старших разрядов управляемого делителя 5 подае ся код М0 с выходов запоминающего ре гистра В заданного кода, а на младших разрядах поступает код М, коэффициент деления управляемого делителя 5 К рав сумме постоянного кода М и кода М. ТогдаY Vi о--то з; --«э/ о- «; Т--То-лТ;То--) гдед и д-fc - неизвестные переменные а ввиду работы измерите ля при небольших отклон ниях частоты величины м лые. Тогда, отбрасывая малые второго по рядка, M + Mo--CTo-T)i+Toi9/ЛЛо-Ч- э )о-л5)СТо-То-лТ)+ То э/Мо--То э|Мо 5л -Sg ЛТ I MO (ТО ЛТ ) лтл$---5д/МоТ-1-л дТх- з/МоТ. ыражение выходной величины можно аписать в виде -СТо-Т)9 СТ-То)5Мо Mjj+W /Ло + К l.-i-u « io. Таким образом, выходной код измерителя М пропорционален отклонению измеряемой частоты от некоторого значения о . Устройство сравнительно легко может быть реализовано на микросхемах 156 или 133 серии, например 155ИЕ-7-управляемом делителе частоты, 155 ИЕ5-счетчике, 155ТМ7-регистре памяти, логических элементах 155ЛАЗ. Испытания 8 разрядного устройства с 10%-ным пределом измерения показали, что методическая погрешность не превышает погрешности за счет дискретности измерения. Формула изобретения Цифровой измеритель отклонения частоты, содержаший счетчик импульсов, ключ, генератор эталонной частоты, фор-, мирователь, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход - к первому входу ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, отличаюшийс я тем, что, с цепью повышения точности измерения, в него введены регистр памяти, запоминающий регистр, управляемый делитель частоты и цифровой сйнобибратор, вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, управляющий вход - с выходом формирователя, а ныход цифрового одновибратора подключен к третьему входу ключа, выход которого соединен с информационным входом управляемого делителя частоты, входы старших разрядов которого соединены с выходами запоминающего регистра, а входы младших разрядов управляемого делителя частоты подключены к выходам регистра памяти и выходным устройства, а выход управляемого

делителя частоты соединен со счетчиком импульсов, разрядные выходы которого подклюнены к входам регистра памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 114 (прототип).