SU920553A1 - Цифровой частотомер - Google Patents

Description

(5) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

1

Изобретение относитс  к импульсной технике.

Известен цифровой частотомер, позвол ющий производить измерение частоты в примыкающих интервалах без потери информации 1 .

Однако этот частотомер обладает невысокой точностью измерени  частоты и низким быстродействием.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  частотомер, содержащий генератор опорной частоты, первый, второй и третий счетчики, первый генератор, первый и второй элементы И, перва  группа входов второго из которых соединена с выходом соответствующих разр дов второго счетчика, а первый выход третьего счетчика подключен к первому установочному входу триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом третьего счетчика 2.

Однако известное устройство обладает невысокой точностью измерени , обусловленной погрешностью дикретизации преобразовани  периода измер емой частоты в код.

Цель изобретени  - повышение точности и; мерени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в цифровой частотомер, содержащий генератор опорной частоты, пер10 вый, второй и третий счетчики, первый триггер, первый и второй элементы И, перва  группа входов второго из которых соединена с выходами соответствующих разр дов второго

15 счетчика, а первый выход третьего счетчика подключен к первому установочному входу первого триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И,

20 выход которого соединен с входом третьего счетчика, введены блок выдержки времени, делитель частоты, второй триггер,регистр и третий, четаертый , п тый, шестой, седьмой элементы И, причем выход генератора опорной частоты подключен к входам блока выдержки времени, делител  частоты и сметному входу первого счетчика, выход делител  частоты соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, выход третьего элемента И подключен к счетному входу второго счетчика, а первый вход соединен со вторым выходом первого триггера, второй установочный вход которого соединен с синхронизирующим входом второго элемента И, счетным входом вто|РОГО триггера и входной шиной устройства , выходы второго триггера соединены соответственно с первыми входами четвертого и п того элементов И, вторые входы которых подключены к второму выходу третьего счетчика , а выходы четвертого и п того элементов И соединены соответственно с первым и вторым установочными входами второго счетчика, выходы второго элемента И подключены к соответствующим входам регистра, выходы разр дов которого соединены с входами шестого элемента И, выходы которого подключены к соответствующим установочным .входам первого счетчика , синхронизирующий вход шестого элемента И соединен с выходом первого счетчика и первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока выдержки времени, а выход - к выходной шине устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Цифровой частотомер содержит генератор 1 опорной частоты, выход которого соединен со входами блока 2 выдержки времени, делител  3 частоты и счетным входом счетчика k, выход делител  частоты соединен со входами элементов 5 и 6 И, вторые входы которых соединены с выходами первого триггера 7, причем выход элемента 5 И подключен к счетному входу счетчика 8, а выход элемента 6 И к счетному входу счетчика 9 первый установочный вход триггера 7 соединен с первым выходом счетчика 8, второй выход которого подключен к первым входам элементов 10 И и 11 И, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам второго триггера 12, а выходы соответственно к первому и второму установочным входам счетчика 9 счетный вход триггера 12 соединен со вторым установочным входом первого триггера 7 синхронизирующим входом элемента 13 И и входной шиной-устройства, выходы элемента ,13 И соединены с соответствующими входами регистра 1Л, выходы разр дов которого через элемент 15 И подключены к установочным входам cчetчикa 1, выход счетчика Ц соединен с синхронизирующим входом элемента 15 И и первым входом элемента 16 И, второй вход которого .соединен с выходом блока 2 выдержки времени, а выход - с шиной устройства .

Устройство работает с;7едующим образом .

В момент поступлени  импульсов измер емой частоты Fgx текущие значени  кода счетчика 9 через элемент 13 И занос тс  в регистр I, триггер 12 переключаетс  а противоположное состо ние, а триггер 7 устанавливаетс  в состо ние, при котором на вход элемента 5 И подаетс  1, а на вход элемента 6 И - О. Импульсы с выхода генератора 1 через делитель 3 частоты и элемент 5 И подаютс  на вход счетчика 8. В процессе заполнени  счетчика 8 импульсы с его промежуточного выхода через открытый в данный момент элемент 1Q или 11 (в зависимости от состо ни  второго триггера 12) устанавливают счетчик 9 попеременно в состо ние О или О + 1 периодически компенсиру  тем самым упом нутую погрешность, возникающую при преобразовании периода в код. В момент переполнени  счетчика. 8 импульсов с его выхода возвращают первый триггер 7 в исходное состо ние , при этом импульсы опорной частоты с выхода делител  3 начинают поступать на счетный вход счетчика 9, который к моменту поступлени  очередного импульса измер емой частоты имеет код

ь.

N.

где FP - частота опорного генератора 1,k - коэффициент делени  делител  3Счетчик , работающий на вычитание , посто нно списывает содержащеес  в нем число И--, которое заноситс  в него из регистра k через элемент 15 И-в моменты обнулени  счетчика 4. Частота следовани  импульсов обнулени  счетчика Л определ етс  выражением

F N

k. Fb,

a число импульсов на выходе элемента 16 И равно

Ng, R,. tu Fftxi

где 1цл врем  измерени , вырабатываемое блоком 2. При значении произведени  toiuu-k кратном дес ти число импульсов на выходе элемента 16 И соответствует измер емой частоте ,

Как показали экспериментальные исследовани , использование новых элементов, таких как блок выдержки времени, делитель частоты, второй триггер, регистр и п ть элементов И позвол ет за счет периодической компенсации погрешности преобразовани  периода в код в процессе измерени  повысить точность предлагаемого устройства по сравнению с известным (при равных частоте квантовани  периода и разр дности пересчетных устройств ) приблизительно в 3-5 раз.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Цифровой частотомер,, содержащий генератор опорйой частоты, первый, второй и третий счетчики, первый триггер, первый и второй элементы И, перва  группа входов второго из которых соединена с выходами соответствующих разр дов второго счетчика , а первый выход третьего счетчика подключен к первому установочному входу первого триггера, первый выход которого,соединен с первым входом первбго элемента И, выход которого

   205536

   соединен с входом третьего счетчика, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности измерени , в него введены блок выдержки времени, делитель частоты, второй триггер, регистр и третий, четвертый, п тый шестой, седьмой элементы И, причем выход генератора опорной частоты подключен к входам блока выдержки време 0 ни, делител  частоты и счетному первого, счетчика, выход делител  частоты соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, выход третьего элемента И подключей 15 к счетному входу второго счетчика, а первый вход соединен с вторым выходом первого триггера, второй установочный вход которого соединен с синхронизирующим входом второго элемента И, счетЦым входом второго триггера и входной-шиной устройства, выходы второго триггера соединены соответственно с первыми входами четвертого элемента и п того элемента И, 25 вторые входы которых подключены к второму выходу третьего счетчика, а выходы четвертого и п того элементов И соединены соответственно с первым и вторым установочными входа30 второго счетчика, выходы второго элемента И подключены к соответствующим входам регистра, выходы разр дов которого соединены с входами шестого элемента И, выходы которого , подключены к соответствующим установочным входам первого счетчика, синхронизирующий вход шестого элемента И соединен с выходом первого счетчика и первым входом седьмого элемента И,

   Q второй вход которого подключен к выходу блока выдержки времени, а выход - к выходной шине устройства.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 5 1. Авторское свидетельство СССР №377698, кл. G 01- R 23/00, 1971.
2. 2. Авторское свидетельство СССР №537306, кл. G 01 R 23/00, 1975