Цифровой частотомер Советский патент 1982 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах контроля и обработки информации.

Известны цифровые частотомеры, содержащие генераторы, формирователи, ключи, счетчики и логические элементы, основанные на принципе подсчета числа импульсов, генерируемых по одному за каждый период измеряемой частоты, за определенный точно установленный промежуток времени f 1 j.

Недостаток этих устройств - невозможность измерения алгебраической суммы частоты за один промежуток времени.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство с непосредственным отсчетом среднего за время Т значения частоты, содержащее три формирователя входных импульсов, последовательно соединенные генератор

импульсов, делитель импульсов, управляемый ключ и счетчик, второй вход которого подключен к второму входу делителя импульсов и выходу последнего через формирователь импульсов сброса С2.

Недостатком известного устройства является невозможность измерить частоту fgj{ за один промежуток времени Тц , так как время определения входной частоты равно ЗТц-Тд,, где Ту - время определения каждой из частот, а Тдо - время, необходимое для поочередного подключения сигналов к прибору и нахождения затем алгебраической.-суммы частот .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет измерения за один цикл Тц алгебраической суммы частот.

Г ставленная цель достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий три формирователя входных импульсов, последовательно соединен3ные генератор импульсов, делитель .импульсов, управляемый ключ и счетчик, второй вход которого подключен к второму входу делителя импульсов и выходу последнего через формирова тель импульсов сброса, введены посл довательно соединенные первый элемент И, первый триггер, второй элемент И, второй триггер, третий элемент И, элемент задержки и элемент ИЛИ, последовательно соединенные од новибратор и третий триггер, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя входных импульсов и вторым входом второго элемента И, первый вход которого подключен к входу одновибратора, при этом выход второго формирователя входных импульсов сое динен с вторым входом третьего триг гера, выход третьего формирователя входных импульсов подключен к второму входу третьего элемента .И и второму входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу управляемого ключа, а выход элемент задержки соединен с вторым входом второго триггера. На фиг. 1 представлена блок-схем цифрового частотомера; на фиг. 2 временная диаграмма работы устройст Устройство содержит формирователи 1-3 входных импульсов, элемент . И k, триггеры 5 и 6, одновибратор 7 элемент И 8, триггер 9 элемент И 1 генератор 11 импульсов, элемент 12 задержки, -элемент ИЛИ 13, делитель l импульсов, управляемый ключ 15, формирователь 16 импульсов сброса и счетчик 17. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на выходе триггеров 5 и 9 присутствует логический нуль, на выходе триггера 6 логическая единица. Сигналы на выходах формирователей 1-3 соответственно изображены на фиг. 2 (а, би Каждый импульс сигнала частотой f с выхода формирователя 2 ставит триггер 5 в единичное состояние (фиг. 2 в), которое разрешает прохож дение импульсов частотой f с выход формирователя 1через элемент 4 (фиг. 2 г). Первый проходящий через элемент Ц импульс, поступая на счет ный вход триггера 6, задним фронтом вызывает появление логического нуля на его выходе, а второй проходящий через элемент t имрульс задним фронтом возвращает триггер 6 в исходное состояние (фиг. 2д). При этом срабатывает одновибратор 7 фиг. 2 е) , возвращающий триггер 5 в исходное состояние. На выходе элемента 8 получают последовательность импульсов, в которой за время измерения Тр отсутствует число импульсов, равное количеству импульсов сигнала частоты fj (фиг. 2 ж) . Таким образом, количество импульсов на выходе элемента 8 за время измерения Т 1 ссоответствует значению разности частот . Каждый импульс с выхода элемента 8 ставит триггер 9 в единичное состояние (фиг. 2 и), обеспечивая тем самым возможность прохождения сигнала с выхода формирователя 3 через элемент 10 (фиг. 2 к) , сигнал выхода у ко-торой, проходя через элемент 12 (фиг. 2л), вызывает установку триггера 9 в исходное состояние, а проходя через элемент 13, образует на его выходе совместно с сигналами с выхода формирователя 3 новую последовательность импульсов (фиг. 2м). Таким образом, количество импульсов в этой последовательности за время измерения Т больше числа импульсов сигнала с выхода формирователя 3 частотой f. на величину, численно равную количеству импульсов fi,fВ результате счетчик 17 зафиксирует за время Т.1 с некоторое число, численно равное значению f. .з Если требуется, просто измерить частоту некоторого сигнала, его следует подключить к входу третьего формирователя 3 входных импульсов. Формула. изобретения Цифровой частотомер, содержащий три формирователя входных импульсов, последовательно соединенные генератор импульсов, делитель импульсов, управляемый ключ и счетчик, второй вход которого подключен к второму входу делителя импульсов и выходу последнего через формирователь импульсов сброса, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные первый элемент И, первый триггер, второй элемент И, второй триггер, третий элемент И, элемент задержки и элемент ИЛИ, последовательно соединенные одновибратор и третий триггер, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого фор мирователя входных импульсов и втор входом второго элемента И, первый вход которого подключен к входу одновибратора, при этом выход вторбго формирователя входных импульсов сое динен с вторым входом третьего триггера, выход третьего формирователя входных импульсов подключен к e 6 второму входу третьего элемента И и второму ВХОДУ элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу управляемого ключа, а выход элемента задержки соединен с вторым входом второго триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Орнатский П.П. Автоматические измерительные приборы. Киев, Техника, 1965. с. 32k, 2. Орнатский П.П. Автоматические измерительные приборы. Киев, Техниг ка, 1965, с. 320.

С

С

ИЧаЧа «а

«SI