Преобразователь частоты в код Советский патент 1983 года по МПК H03K13/20 

(54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В КОД

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в цифровых система контроля и управления технологическигли процессами в различных областях промышленности. Известен цифровой частотомер, содержащий генератор опорной частоты, делитель опорной частоты, формирователь опорных интервалов времени, делитель частоты входного сигнала, элемент совпадения, двоичный счет-, чик, ждущий мультивибратор, регистр памяти и блок элементов совпадения, в котором выход делителя частоты входного сигнала соединен последовательно через генератор опорной частоты, делитель опорной частоты, формирователь опорных интервалов времени, элемент совпадения, двоичный счетчик и блок элементов совпадения р регистром памяти, а также четыре последовательно включенных ходущих мультивибратора, выход первого ждуще Ьо мультивибратора соединен со вторым входом регистра памяти, выход второго - со вторым входом блока эл ментов совпадения, выход третьего со вторым входом делителя опорной частоты, формирователя опорных инте валов времени и двоичногхэ счетчика, а второй и третий входы элемента совпадения подключены к выходу делителя частоты входного сигнала и ко второму выходу делителя опорной частоты l. Недостатком известного частотомера является невысокая точность измерения частоты, изменяющаяся в широких пределах. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для преобразования частоты, содержащее входной формирователь, два ключа, два триггера, счетчик . числа периодов, генераторов эталонных частот, счетчик длительности периодов, входной преобразователь соединен последовательно через neprii вый ключ, счетчик, числа периодов, первый триггер и второй ключ со счетчиком длительности периодов, выход счетчика числа периодов соединен через второй триггер со вторам входом первого ключа, второй вход второго триг1;ера соединен со. вторым входом счетчика длительности периодов, выход первого ключа соединен со вторам входом первого триггера, а генератор эталонной частоты подключен ко второму входу второго ключа Г 2. Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования при изменении частоты в широких пределах. Целью изобретения является повышение точности преобразования частоты, изменяющейся в широких пределах. Поставленная цель достигается тем что в преобразователь частотыВ код, содержащий формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход которого соединен со входом счетчика числа периодов, генератор эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом второго ключа, выход которого подключен к входу счетчика длительности периодов и два триггера, выход первого из которых соединен со вторы входом второго ключа, а. вход второго триггера соединен с шиной Пуск, входная шина преобразователи подключена к входу формирователя импульсов, дополнительно введены регистр памяти, формирователь временных интервалов, ключ и одновибратор, причем выход второго триггера соединен С первьи 1И входами первого триггера и дополнительного ключа, выход первого триггера через одновибратор подключен к пepвo ty входу формирователя временных интервалов, и непосредственно - ко второму входу первого ключа, выход генератора эталонной частоты соединен со вторым входом дополнительного ключа, выход которог подключен ко второму входу формирова теля временных интервалов, выход которого соединен со вторыгл входом вто рого триггера и управляющими входами счетчиков числа и длительности перио дов , выход формирователя и myльcoв подключен ко второму входу первого триггера и управляющему входу регистра памяти, первая и вторая групп информационных входов которого подкл чены к выходам разрядов счетчика дли тельности периодов и счетчика числа периодов, соответственно. На Чертеже приведена структурная схема преобразователя. Преобразователь частоты в код содержит триггер 1, ключ 2, генератор 3 эталонной частоты, формирова тель 4 временных ин-тервалов, триггер 5, формирователь б импульсов,ключи 7 и 8,--одновибратор 9, счетчик 10 числа периодов, счетчик 11 длительности периодов и регистр 12 памяти. Входы формирователя 6 и первый вход триггера 1 являются соответстве но входной и шиной Пуск устройства, а выход регистра 12 памяти - его выходной цнной. Преобразователь частоты в код работает следующим образом. По сигналу Пуск взводится триггер 1, который открывает ключ 2, разрешающий прохождение импульсов с генератора 3 на вход форглирователя 4, и снимает сигнал установки в О с триггера 5, формирователь 4 вырабатывает временной интервал преобразования. Первьм импульсом, сформированным формирователем б, взводится триггер 5, который открывает ключ 7 и 8 и при помощи одновибратора 9 устанавливает в исходное состояние формирователь 4, который с этого момента вырабатывает новый интерБсш преобразования. В течение этого интервала производится подсчет имлульсов входного сигнала счетчиком 10 и импульсов эталонной частоты счетчиьгом 11. По заднему фронту импульсов, сформированнЕях формирователем 6, содержимое счетчиков 10 и 11 переписывается в регистр 12 памяти. По окончании интервала преобразования счетчики 10 и 11 и триггеры 1 и 5 устанавливаются в исходное состояние, а в регистре 12 памяти содержат коды числа и д 1ительности периодов преобразуемого сигнала. Значение частоты сигнала может быть однозначно определено по формулегде f - частота преобразуемого сигнала;п - число периодов N - длительность п периодов fo эталонная частота. Так как в .течение интервала преобразования счетчика 11 длительности периодов заполняется полностью (с точностью до величины длительности одного периода ) , то погрешность преобразования почти не зависит от величины преобразуемоГ частоты. Это позволяет исгользовать предлагаег.алй преобразс (атель для ввода в цифровые устройст} i частотных сигналов, изменяющихся в широких пределах значений частот с высокой точностью без предварительного ангшиза этих сигнаипов, что улучшит качество работы и надежность информационно-измерительных и управляющих систем. Формула изобретения Преобразователь частоты в код, содержащий формирователь импульсов, выход которого соединен с первьлм входом первого ключа, выход которого соединен с входом счетчика числа периодов, генератор эталонной частоты, выход которого соед.щнен с пер