Устройство для измерения числа периодов Советский патент 1982 года по МПК G01R23/02 

1

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для измерения числа пег риодов в заданном интервале времени в специализированных измерительных устройствах.

Известно устройство для измерения частоты методом подсчета числа периодов измеряемой частоты в заданном интервале времени, содержащее счетчик подсчета целого числа измеряемых периодов с подключенными к нему схемами И El.

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения, так как подсчитывается только целое число периодов, прошедших за время измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее первый счетчик подсчета целого числа периодов, второй счетчик измерения дробной части

периода и первый и второй элементы И, подключенные к счетным входам соответствующих счетчиков fzj.

Недостаток известного устройства низкая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения числа периодов, содержащее первый счетчик, второй счетчик и первый и второй элементы И, подключенные к счетным входам соответствующих счетчиков, а один из входов второго элемента И подключен к шине измеряемой частоты, введены регистр, первый и второй триггеры, блок пересчета, элемент задержки, третий и четвертый элементы И, причем единичный вход первого триггера 20 подключен к шине начала измерения, нулевой вход первого триггера соединен с шиной окончания измерения, а его единичный выход подключен к первым входам первого, второго, третьеr ; и четвертого элемеигов И, при это нтлрой вход первого элемента И соеди нен с шиной эталонной частоты, нулевой вход второго триггера подключен к шине окончания измерения, единичный вход второго триггера соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого через элемент задержки подключен к шине измеряемой частоты, нулевой выход второго триггера соединен с вторым входом тре.тьегс элемента И, а единичный выход второго триггера подключен к второму входу второго элемента И, вход установки нулевого состояния регистра подключен к шине начала измерения, вход сигнала записи регистра соединен с выходом тре-. ьего элемента И, третий вход которого подключен к шине измеряемой частоты, а выходы регистра подключены к установочным вхо дам первого счетчика, вход установки в нулевое состояние которого соедине с шиной начала измерения, вход сигна ла записи первого счетчика подключен к выходу второго элемента И, а выход первого счетчика соединены с установ ными входами регистра и первыми вход ми блока пересчета, второй вход кото рого подключен к шине окончания изме рения, а третьи входы блока пересчета соединены с выходами второго счет чика, вход установки в нулевое состо яние которого подключен к шине начала измерения. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит первый 1 и второй 2 триггеры, элементы И 3-6 элемент 7 задержки, регистр 8, первый 9 второй 10 счетчики, блок 11 пересчета, шину 12 эталонной частоты шину 13 измеряемой частоты, шину 1 начала измерения и шину 15 окончания измерения. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры 1 и 2 установлены в нулевое состояние. Н шину поступает импульс начала измерения, который устанавливает регистр 8 и первый 9 и второй 10 счетчики в нулевое состояние, а первый триггер 1 - в единичное состояние. Сигнал с единичного выхода первого триггера 1 поступает на элементы И . Через первый элемент И t с шины 12 импульсы эталонной частоты начинают ггаступать на счетный вход первого счетчика 9Первый импульс измеряемой частоты с шины 13 через третий элемент И 3 поступает на вход сигнала записи регистра 8, по которому в регистр заносится с первого счетчика 9 количество импульсов эталонной частоты, подсчитанное за время от начала измерения до первого измеряемого импульса, а также через элемент 7 задержки и четвертый элемент И 6 устанавливает второй триггер 2 в единичное состояние. Импульсы эталонной частоты, продолжая поступать на счетный вход первого счетчика 9. складываются с ранее подсчитанным количеством импульсов т.. Каждый последующий импульс измеряемой частоты через второй элемент И 5 поступает на счетный вход второго счетчика 10 и вход сигнала записи первого счетчика 9 по которому на первый счетчик 9 заносится коли чество импульсов т эталонной частоты, подсчитанное за время от начала измерения до первого измеряемого импульса. Импульс окончания измерения поступает по шине 15 на нулевые входы триггеров 1 и 2 и вход сигнала записи схемы 11 пересчета, по которому в схему 11 пересчета со второго счетчика 10 заносится целое количество п подсчитанных периодов, а с первого счетчика 9 количество импульсов в т эталонной частоты, подсчитанной за время от начала измерения до первого измеряемого импульса, и количество импульсов в m5. эталонной частоты от последнего измеряемого импульса до импульса окончания измерения для вычисления полного числа периодов с учетом дробной частоты периода в заданном интервале времени по формуле N п и (и.,.Иг) К- (Ш;, 4 vni) где N - полное число периодов ; К - количество импульсов эталонной частоты за время из- мерения.Использование предлагаемого устройства по сравнению с известными устройствами обеспечивает более высокую точность измерения за счет обеспечения заданного интервала измерения частоты, что исключает погрешность измерения, вызванную изменением измеряемой частоты за время запагз/дывания фактического интервала измерения по отношению к требуемому Формула изобретения Устройство для измерения числа периодов, содержащее первый счетчик второй счетчик и первый и второй эл менты И, подключенные к счетным вхо дам соответствующих счетчиков, а один из входов элемента И подключен к шине измеряемой частоты, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены регистр, первый и второй триггеры, блок пересчета, элемент задержки, третий и четвертый элементы И, причем единичный вход первого триггера подключен к шине нача ла измерения, нулевой вход первого триггера, соединен с шиной окончания измерения, а его единичный выхо подключен к первым входам первого, второго, третьего и четвертого элементов И, при этом второй вход первого элемента И соединен с шиной эта лонной частоты, нулевой вход второго триггера подключен к шине окончания измерения, единичный вход второго триггера соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого через элемент задержки подключен к шине измеряемой частоты, нулевой выход второго триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, а единичный выход второго триггера подключен к второму входу второго элемента И, вход установки нулевого состояния регистра подключен к шине начала измерения, вход сигнала записи регистра соединен с выходом третьего элемента И, третий вход которого пoдкл,Jчен к шине измеряемой частоты, а выходы регистра подключены к установочным входам первого счетчика, вход установки в нулевое состояние которого соединен с шиной начала измерения, вход сигнала записи первого счетчика подключен к выходу второго элемента И, а выходы первого счетчика соединены с установочными входами регистра и первыми входами блока пересчета, второй вход которого подключен к шине окончания измерения, а третьи входы блока пересчета соединены с выходами второго счетчика, вход установки в нулевое состояние которого подключен к шине начала измерения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 30it515, кл. G 01 R 23/10, 1A.01.7A. 2.Авторское свидетельство СССР № 332388, кл. G 01 R 23/02, 05.09-68.