Цифровой частотомер Советский патент 1982 года по МПК G01R23/02 

(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относится к электроизмерению и может быть использовано в цифровых измерителях частоты.

Известен цифровой частотомер,состоящий из псрследовательно соединенных генератора опорной частоты, формирователя импульсов опорной частоты, делителя, триггера со счетным входом, управляющего ключом, второй вход которого соединен с формирователем импульсов измеряемой, частоты, и счетчика импульсов 1.

Частотомер имеет неоднозначность отсчета, обус 1овленную ошибкой квантования и некогерентностью измеряемой и.опорной частот.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой частотомер, подсчитывакяций число периодов измеряемой частоты за известный промежуток времени и содержащий последовательно соединенные фо{7мирователь импульсов измеряемой частоты, ключ, счетчик импульсов, цифровой индикатор и последовательно соединенные генератор опорной частоты и делитель опорной частоты, вы.ход которого соединен с вторым входом ключа С 23 .

Однако известный частотомер не обеспечивает однозначность отсчета частоты.

Цель изобретения - повышение точности отсчета измеряемой частоты.

.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий генератор опорной частоты, делитель частоты, цифровой И-ндика10тор, счетчик импульсов, ключ, формирователь импульсов измеряемой частоты, вход которого соединен с входной шиной устройства, а выход формирователя импульсов измеряемой частоты

15 подключен к входу ключа, выход которого соединен со счетчиком импульсов, выход которого подключен к входу цифрового индикатора, выход генератора опорной частоты соединен с входом де20лителя частоты, введен D-триггер, С-вход которого соединен с выходом формирователя импульсов измеряемой частоты, В -вход B -триггера подключен к выходу делителя частоты, а выход D-триггера соединен с управляющим входом ,

На фиг. 1 приведена структурная схема частотомера, на фиг. 2 - временные диаграмкы отсчета частоты. Частотомер содержит генератор 1 опорной частоты, делитель 2 частоты формирователь 3 импульсов измеряемой частоты, D -триггер 4, ключ 5, счетчик 6 импульсбв, цифровой индикатор 7. Частотомер работает следующим образом. Делитель 2 частоты делит частоту генератора 1 до значения, которое определяется выбранным временем счета Т, С выхода делителя импульс длительностью TO поступает на вход D-триггера 4. . Колебания напряжения измеряемой частоты преобразуются формирователем 3 в последовательность импульсов, которые поступают на вход ключа 5 и на С-вход D -триггера 4.Как следует из принципа работы двухступенчатого синхронизируемого фронтом .D-триггера, при любом состоянии Свхода, изменение состояния Т) не приводит к изменению состояния выхода. Только в момент перехода потенци ла С-входа из состояния 1 в состояние О произойдет изменение сос тояния выхода. Причем состояние выхода будет соответствовать состояни D -входа в момент перехода состояни из 1 и О. Сигнал с выхода D -триггера 4 по тупает на управляющий вход ключа 5. При состоянии выхода 1 ключ 5 открыт и пропускает импульсы измеряемой частоты. Количество импульсов, прошед1Йих через открытый ключ 5, по считывается счетчиком 6 импульсов. Результаты счета поступают на цифро вой индикатор 7. На временных диаграммах (фиг. 2 показаны два крайних и промежуточно положение импульсов измеряемой частоты по отношению к импульсу времени счета Ч, , Вследствие того, что открывание и закрывание ключа синхронизировано импульсами измеряемой частоты, на вход счетчика импульсов всегда проходит целое число импульсов одинаковой длительности. Максимальное отклонение показаний счетчика от истинного значения лежит в пределах . При изменении частоты в пределах указанной ошибки, показания счетчика остаются неизменными и равны среднему значению. Формула изобретения Цифровой частотомер, содержащий генератор опорной частоты, делитель частоты, цифровой индикатор, счетчик импульсов, ключ, формирователь импульсов измеряемой частоты, вход которого соединен с входной шиной устройства, а выход формирователя импульсов измеряемой частоты подключен к входу ключа, выход которого соединен со счетчиком импульсов,выход которого подключен к входу цифрового индикатора, выход генератора опорной частоты соединен с входом делителя частоты, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности отсчета измеряемой частоты, введен 1 -триггер, С-вход которого соединен с выходом формирователя импульсов измеряем1эй частоты, D-вход D -триггера подключен к выходу делителя частоты, а выход Т)-триггера соединен с управляющим входом ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Ермолов Р.С, Цифровые частотомеры. Л., Энергия, 1973, с. 6. 2.Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. Киев, Вища школа, 1980, с, 370-374 /прототип).