SU687407A1 - Цифровой частотомер - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

1

Изобретение относитс  к вычислительной в измерительной технике и может быть использовано дл  автоматического вамерени  частоты в цифровом коде, прк- годном дл  ввода в электронную днфровую вычислительную машину.

Известен цифровой частотомер, содержащий двухканальную схему измерени , первый канал которой выполнен в виде последовательно соединенных генератора эталонной частоты, формировател  импульсов , ключа н счетчика, а второй канал в виде последовательно соединенных формирователей импульсов, ключа и счетчика, а также схему совпадени  импульсов из- мер емой и эталонной частоты, выход ко- торой через триггер подключен к вторым входам ключей обоих каналов Г-Ч

Недостатком такого частотомера  вл етс  низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  цифровой частотомер, содержащий двухканальную

Claims (2)

1. схему измерени , первый канал которой выполнен в виде последовательно соединенных генератора эталонной частоты, формировател  импульсов, ключа и счетчика, а второй канал в виде последовательно соединенных формировател  импульсов, ключа и счетчика, схему совпадени  эталонной и измер емой последовательностей импульсов , вьтход которой через триггер управлени  подключен к вторым входам ключей обоих каналов, а также дополнитель-. ный канал, включающий дополнительный формирователь импульсов, две схемы совпадени , третий ключ, причем вход дополнительного формировател  импульсов соединен с входом формировател  импульсов второго канала, а выход через вторую схему совпадени  св зан с входом счетчика второго канала, выходы же счетчика первого канала через третью схему совпадени  подключены к второму входу третьего ключа, первый вход которого соединен с входом счетчика первого канала, а выход - одновременно с вторым входом 368 второй схемы совпадени  и вторым входом триггера управлени  f27. Существенным недостатком этого ,ройства  вл етс  зависимость времени измерени , определ емого интервалом измерени  и временем между интервалами из мерений от величины разности измер емой и эталонной частоты. Чем меньше эта разность, тем больше врем  между измерени ми и при малых значени х разности врем  может быть достаточно большим. Цель изобретени  - уменьшение времени измерени . Это достигаетс  за счет того, что в устройство, содержащее генератор импуль сов эталонной частоты, выход которого подключен к входу формировател  импульсов эталонной частоты, формирователь им иульсов измер емой частоты, выход кото рого через первый ключ подключен к пер« вому входу счетчика импульсов измер емой частоты и непосредственно к перво. му входу блока совпадени , выход которо го через управл ющий триггер подключен к управл ющшу входам первого и второго ключей, выход второго ключа соедююн с первым входом третьего ключа и с вхо .дом счетчтш импульсов эталонной часто-. ТЫ, выходы которого черев многовходовый элеметт И подключены к второму вхо ду третьего ключа, выход третьего ключа соединен с первыми входами управл юше™ го триггера и элемента И, формирователь меандра, выход которого нерез элемент ii соединен с вторым входом счетчика им пульсов измер емой часготы, введены, бло задержки импульсов эталонной частоты и блок выбора последовательности кмпуль«сов эталонной частоты, причем выход формировател  импульсов эталонной час тоты пэдключен к входу блока задержки импульсов эталонной частоты, выходы ко то рого поразр дно соединены с информади оннымн входами блока совпадени  и пер выми информационными входами блока выбора последовательностей импульсов эталонной частоты, вторые информадионные входы которого подключены поразр дно к информационным выходам блока совпаде«ни , второй вход блока совпадени  подклю чен к первому выходу блока выбора после довательности импульсов эталонной частоты , второй №1ход которого соединен с вторым входом второго ключа, выход тре тьего ключа подключен к второму входу блока выбора последовательности импульсов эталонной частоты, а также за счет того, что блок совпадени  содержит эле74 менты И и многовходовый элемент ИЛИ, выход которого  вл етс  вторым выходом блока совпадени , к первому входу блока совпадени  подключены первые входь.1 эле. ментов И, вторые входы которьгх соедйне ны с вторым входом блока совпадени , информационные выходы которого соединены с третьими входами элементов И, выходы всех элементов И соединены с входами многовходового элемента ИЛИ и  вл ютс  информационными выходами блока совпадени , а кроме того, блок выбора последовательности импульсов эталонной час- тоты содержит триггеры, элементы И, два элемента ИЛИ и элемент задержка, причем первые информационные входы блока выбора последовательности импульсов эталон- ной частоты соедйнешл с первыми входа ми элементов И, вторые входьх которых подключены к выходам триггеров в к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ через элема т задержки соединен с первьгм выходом блока выбора последовательности импульсов эталонной частоты, вторые информационньге входы которого соедгшены с первыми входами триггеров, вторые входы триггеров объединены и  вл ютс  вто рым входом блока выбора последователь-ности импульсов эталонной частоты, вто--- рым выходом которого  вл етс  выход второго элемента ИЛИ, выходьз всех эле.--- ментов И подключены к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, На фиг. 1 представлена блок ;хема цифрового частотомера; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы, Частотомер содержит блок 1 совпадени , формирователь 2 импульсов йзмерЯ « емой частоты, блок 3 заде р ски импульсов эталонной частоты, формирователь 4 Е-ШЕпульсов эталонной частоты, генератор 5 импульсов эталонной частоты, элемент И 6, формирователь 7 меандра, элементы И и-многовходовый элемент ИЛИ 9, вход щие в блок 1 соБиаденй , триггер 10 управлени , блок 11 выбора последовательностей импульсов эталонной частоты, включающий триггеры 12.j-12n, элемент И , элементы ИЛИ 14, 15 и элемент 16 задержки, игушульснопотенциальные ключи 17-19, счетчик 20 импульсов эталонной частоты, счетчик 21 импульсов измер емой часто1Ъ1, многовхо довый элемент И 22. Часто-гомер работает следуюшш л образом. На блок 1 совпадени  подаютс  после довательности импульсов с формировател  2 который преобразует входное напр жение частоты хч D импульсы с периодом повторени  Ту ;- и П последователь. костей импульсов с блока 3 задержки и формировател  4, которые преобразуют напр жение частоты fg эталонного ге нератора 5 в п задержанных относител но друг друга последовательностей импульсов с периодом повторени  Т . с общей задержкой равной Т . Длительность формируемых последовательностей Ту Ji. t Л-Тэ , а число п задержанных последовательностей частоты ij, На элемент И 6 с формировател  7 поступают Шу1пульсы с периодом следова- ни  TX х / но с длительностьюТч - - с длительностьюTXj -g пр0:чем задний фронт этих импульсов соответствует переднему фронту импульсов с формировател  2. При первом совпадений импульсов измер емой частоты с одной из f последовательностей эталонной частоты на выходе одного аз элементов И по вл етс  импульс, который через многовходо- вый элемент ИЛИ 9 перебрасывает триггер 10 уцравлени , а также поступает на блок 11 выбора последовательности импульсов эталонной частоты, перебрасы вает один из триггеров , который разрешает прохождение через один из элементов И .13п и через элемент ИЛИ 14 на выход блока 11 выбора после довательности импульсов именно той ив последовательностей эталонной частоты блока 3 задержки, котора  совпадает с импулт: сами измер емой частоты в одном из элементов И . Одновременно сра батываюший триггер (12 - ) через элемент ИЛИ 15 и элемент задержки 16 запрещает дальнейшее прохождение импуль сов эталонной частоты на выходы элементов И . Пра перебрасывании триггера 10 управлени открываютс  ключе 18, 17 и счетчики начинают подсчет соответственно импульсов эталонной и измер емой частот. Пра соответствующем выборе емкости N счетчЕка 20 через единичный интервал времени t (например, одну секунду ) на его выходе по витс  импульс и перебросит триггер Ю управлени , закрывающий ключи 17, 18 и триггеры 12а. 12fi, открьшающие элементы И 8t-8n. Одновременно этот импульс поступает и . на элемент И 6. Если в последнем пронс- ходит совпадение, то на первый после зап той разр д счетчика 21 импульсов измер емой частоты поступает импульс, прибавл ющий к результату измерени  (кото-{Ый равен подсчитанному числу импулк;ов (п плюс записанному в счетчик до измерени  числу 0,25) число 0,5. Таким образом , при совпадении в элементе И 6 код равен (т+0,75), а при несовпадении (т+0,25), Дл  исключени  ошибки из-за задержки выходного импульса счетчика 20 импульсов эталонной частоты относительно импульса эталонной частоты fa единич- ные выходы всех триггеров счетчика 20, наход щихс  в единичном состо нии при его заполнении, подключены к входам многовходового элемента И 22, выход которого соединен с входом ключа 19. Таким образом, ключ 19 будет открыт при фиксации N го импульса в N + 1-ый импульс , поступающий на счетчик 20, практически одновременно поступит и на элемент И 6. Формирование следующего интервала измерени  начнетс  в момент прихода первого же после окончани  предыдущего интервала измерени  импульса измер емой частоты Л , так как он об зательно совпадет с одной нз а задержанных относительно друг друга последовательностей импульсов эталонной частоты fэ котора  и пройдет через блок 11 выбора последовательности и ключ 17 на вход счетчика 20 эталонной частоты. образом, предлагаема  схема цифрового частотомера позвол ет уменьшить врем  измерени . Формула изобретени  1. Цифровой частотомер, содержащий генератор импульсов эталонной частоты, выход которого Подключен к входу формировател  импульсо1В эталонной частоты, ормирователь импульсов измер емой часоты , выход которого через первый ключ одключен к первому входу счетчика имульсов намер емой частоты к непосредтвенно к первому входу блока совпадени , ыход которого через управл ющий тригер подключен к управл ющим входам пер- ого и второго ключей, выход второго клю а соединен с первым входом третьего люча и с входом счетчика импульсов этаонной частоты, выходы которого через ноговходовый элемент И подключены к второму входу третьего ключа, выход третьего ключа соединен с первыми входами управл ющего триггера и элемента И, 4юр ми{юватель меандра, выход которого через элемент И соединен с вторым входом счетчика импульсов измер емой частоты, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  времени намерени , в не го введены блок задержки импульсов эталонной частоты и блок выбора последовательности импульсов эталонной частоты, причем выход формировател  игмпульсов эталонной частоты подключен к входу блока задержки импульсов эталонной частоты, выходы которого поразр дно соединены с информационными входами блока совпадени  и первыми информационны ли входами блока выбора последовательностей импульсов эталонной частоты, вторые информационные входы которого подключены пораз р дно к информационным выходам блока совпадени , второй вход блока совпадени  подключен к первому выходу блока выбо- ра последовательности импульсов эталонной частоты, второй выход которого соединен с вторым эходом второго ключа, выход третьего ключа подключен к второму входу блока выбора последовательности импульсов эталонной частоты. 2. Частотомер поп.1,отличаю щ и и с   тем, что блок совпадени  содержит элементы И и многовходовый элемент. ИЛИ, выход которого  вл етс  вторым выходом блока совпадени , к пер вому входу блока совпадени  подключены первые входы элементов И, вторые входы которых соединены с вторым входом бло ка совпадени , информационные входы которого соединены с третьими входами элементов И, выходы всех элементов И соединены с входами многовходового элемента ИЛИ и  вл ютс  информационными выходами блока совпадени . 3, Частотомер по п. 1, о т л и ч а - ю щ и и с   тем, что блок выбора последовательности импульсов эталонной частоты содержит триггеры элементы И, два элемента ИЛИ и элемент задержки, причем первые информационные входы блока выбора последовательности импульсов эталонной частоты соединены с первыми входами элементов И, вторые входы которых подключены к выходам триггеров и к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ через элемент задержки соединен с первым выходом блока выбора последовательнррт  импульсов эталонной частоты, вторые информационные входы которого соединены с первыми входами триггеров, вторые входы триггеров объединены и  вл ютс  вторым входом блока выбора последовательности импульсов эталонной частоты, вторым выходом которого  вл етс  выход второго элемента ИЛИ, выходы всех элементов И подключены к соответствующим входам второго элемента ИЛИ. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 409149, кл. G 01 R 23/10.
2. 2.Авторское свидетельство СССР №490041, кл. G-Ol R 25/01, 1974 (прототип).

   4JSJ

   ,