Измеритель отклонений частоты от заданного значения — SU 1679404 (original) (raw)
(51)5 6 01 й 23 УО ОПИСАН К АВТОРСКОМУ ЗОБР ИЯ ЕТЕЛЬСТ%35к, В.ИЛ сйн, В.Г.Сугадетельство СССР1 й 23/00, 1987. НЕНИЙ ЧАСНИЯ ь использоврки показатергии передв й ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТКЛО ТЫ ОТ ЗАДАННОГО ЗНАЧ (57) Изобретение может бы в цифровых системах прове качества электрической эн ных источников электроэнергии. Целью изобретения является повышение точности измерения и повышение разрешающей способности. Для достижения цели в измеритель отклонения частоты от заданного значения введены формирователь 2 импульсов, элемент НЕ 11, формирователь 14 коротких импульсов, задатчик 8 кода, буферный регистр 9, распределитель 17. Измеритель также содержит генератор 3 стабильной частоты, элементы И 4, 5, элемент ИЛИ 15, 16, элемент НЕ 10, формирователи 12, 13 коротких импульсов, триггер 6, реверсивный счетчик 7, 1 ил.10 20 35 40 50 Изобретение относится к импульснойтехнике и может использоваться в цифровых системах для проверки показателейкачества электрической энергии передвижных источников электроэнергии,Цель изобретения - повышение точности измерения при значительных отклонениях частоты исследуемого сигнала отзаданного значения и повышение разрешающей способсности.На чертеже представлена функциональная блок-схема измерителя отклонений частоты от заданного значения,Измеритель отклонения частоты от заданного значения содержит шину 1 исследуемого сигнала, соединенную с входомформирователя 2 импульсов, генератор 3стабильной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого 4 и второго5 элементов И, второй вход элемента И 5соединен с инверсным выходом триггера 6,реверсивный счетчик 7, входы исходного числа которого подключены к выходам задатчика 8 кода, выходы реверсивного счетчика 7подключены к входам (кроме и+1) буферного регистра 9, первый 10 и второй 11элементы.НЕ, первый 12, второй 13 и третий 14 формирователи коротких импуль-.сов, первый 15 и второй 16 элементы ИЛИ,распределитель 17, шину 18 установки,выходную шину 19. При этом выход формирователя 2 через формирователь 13 подключен к первому входу элемента ИЛИ 16,а через последовательно соединенные.элемент НЕ 10 и формирователь 12 подключен к второму входу элемента ИЛИ 16,выход которого соединен с первым входомраспределителя 17, второй вход которогосоединен с выходом генератора 3, первыйвыход распределителя 17 соединен с синхронизирующим входом буферного регистра, второй, третий и четвертый выходыраспределителя подключены через последовательно соединенные элемент ИЛИ 15 иэлемент НЕ 11 к входу разрешения реверсивного счетчика 7, установочный вход которого соединен с вторым выходомраспределителя 17, сбросовый вход счетчика7 соединен с третьим выходом распределителя 17, а выход переноса через формирователь14 с й-входом триггера 6, 3-вход которогоподключен к четвертому выходу распределителя 17, прямой выход триггера 6 соединенс вторым входом элемента И 4, выходы эле. ментов И 4 и 5 соединены с вычитающим исуммирующим входами счетчика 7, а инвер сный выход триггера 6 соединен с (и+1)-мвходом буферного регистра 9.Измеритель работает следующим образом,Сигналом установки по шине 18 измеритель приводится в исходное состояние. При этом сигнал поступает на сбросовый вход счетчика 7 и обнуляет его. Одновременно через первый вход элемента ИЛИ 15 сигнал поступает на вход элемента НЕ 11, инвертируется и запрещает счет счетчику 7. В этом состоянии измеритель находится до появления исследуемого сигнала на шине 1 исследуемого сигнала. Положительная часть сигнала с шины 1 исследуемого сигнала поступает на вход формирователя 2 импульсов, где преобразуется в прямоугольный импульс. Передний фронт этого импульса дифференцируется формирователем 13 коротких импульсов и сигнал с .его выхода через элемент ИЛИ 16 поступает на первый вход распределителя 17. При появлении на его втором входе импульса с выхода генератора 3 появляется сигнал на первом выходе распределителя 17, который поступает на синхронизирующий вход регистра 9 и в него записывается нулевой код с выхода счетчика 7. С появлением второго импульса на втором входе распределителя 17 сигнал на его первом выходе исчезает, а на втором выходе появляется. При этом счетчик.7 сдерживается в нулевом состоянии по сбросовому входу, С приходом третьего импульса с выхода генератора 3 сигнал на втором выходе распределителя 17 исчезает, а на третьем появляется. В счетчик 7 записывается код заданной частоты с выхода задатчика 8. При четвертом импульсе с выхода генератора 3 сигнал на третьем выходе распределителя 17 исчезает, а на четвертом появляется. Триггер 6 переходит в состояние, когда на его прямом выходе появляется высокий уровень. Элемент И 4 подготавливается по второму входу и счетчик 7 переводится в режим, вычитания, С приходом переднего фронта следующего импульса с выхода генератора 3 сигнал на четвертом выходе распределителя 17 исчезает. Вместе с этим исчезает сигнал на выходе элемента ИЛИ 15, а на выходе элемента НЕ 11 появляется, разрешая счет счетчику 7. Одновременно через элемент И 4 приходит импульс на вычитающий вход счетчика 7. Код на выходе счетчика 7 уменьшается на единицу. При последующих импульсах с выхода генератора 3 процесс уменьшения исходного вида частотыбудет продолжаться. В случае, если частота исследуемого сигнала больше заданной, то к моменту окончания положительной полуволны исследуемого сигнала и исчезновения сигнала на выходе формирователя 2 счетчик 7 не достигнет нулевого состояния. Низкий уро 1679404вень с выхода формирователя 2 инвертируется элементом НЕ 10 в высокий уровень.Его фронт дифференцируется формирователем 12 коротких импульсов и через элемент ИЛИ 16 поступает на первый вход распределителя 17. В регистр 9 записывается код расхождения заданной частоты и частоты исследуемого сигнала с выхода счетчика 7, а также знак этого расхождения с выхода триггера 6,В случае, если частоты равны, то к моменту появления сигнала на первом выходе распределителя 17 и записи в регистр 9 на выходе счетчика 7 формируется нулевой код.В случае, если частота исследуемого сигнала меньше заданной, то в процессе счета на выходе счетчика 7 формируется нулевой код до момента записи кода в регистр 9. При этом появляется сигнал на выходе обнуления счетчика 7. Фронт этого сигнала дифференцируется формирователем 14 коротких импульсов, и на сбросовый вход триггера 6 поступает импульс, изменяющий его состояние таким образом, что сигнал на его прямом выходе исчезает, а на инверсном появляется, при этом элемент И 4 закрывается, элемент И 5 открывается вторым входом. Счетчик 7 переходит в режим сложения и по мере поступления импульсов с выхода генератора 3 код на выходе счетчика 7 возрастает до момента записи в регистр 9.В задатчике 8 устанавливается код заданной частоты за вычетом трех единиц (по числу импульсов, затраченных распределителем 17 на подготовку измерителя кработе).В результате на шине 19 измерителя появляется код относительного отклонения исследуемой частоты от заданной частоты. Диапазон измерения отклонения частоты от заданной составляет +1000. Погрешность измерения определяется соотношением частот генератора 3 и исследуемого сигнала. При частоте импульсов генератора . 3, равной 200 кГц со скважностью импульсов 0,5, и заданной частоте исследуемого сигнала 50 Гц погрешность не превышает 0,0256- Таким образом, предлагаемый измеритель позволяет повысить точность измерения и повысить разрешающую способность по времени, поскольку формирует код и знак отклонения частоты от заданной каждые полпериода, Кроме того, измеритель рабо 50 а выходы первого и второго элементов Исоединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами реверсивного счетчика, информационные входы которого подключены к выходам задатчика кода, при55 этом инверсный выход триггера соединен с (и+1)-м входом буферного регистра,1020 2530 354045 тает при широком диапазоне измерения отклонения частоты (.ф.100).Формула изобретения Измеритель отклонений частоты от заданного значения, содержащий генератор стабильной частоты, первый и второй формирователи коротких импульсов, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, реверсивный счетчик, задатчик кода, первый элемент НЕ и триггер,выход генератора стабильной частоты подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с инверсныьгаыходом триггера, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точностиизмерения и повышения разрешающей способности, в него введены формирователь импульсов, второй элемент НЕ, третий формирователь коротких импульсов, распределитель и буферный регистр, входы которого, кроме (и+1)-го, подключен к выходам реверсивного счетчика, а синхронизирующий вход соединен с первым выходом распределителя, второй, третий и четвертый выходы которого соединены через последовательно соединенные первый элемент ИЛИ и второй элемент НЕ с входом разрешения реверсивного счетчика, установочный вход которого соединен с вторым выходом распределителя, сбросовый вход реверсивного счетчика соединен с третьим выходом распределителя, выход переноса реверсивного счетчика подключен через третий формирователь коротких импульсов к Й-входу триггера, Явход которого соединен с четвертым выходом распределителя, первый вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно через последовательно соединенные первый формирователь коротких импульсов и первый элемент НЕ и через второй формирователь коротких импульсов с выходом формирователя импульсов, второй вход распределителясоединен с выходом генератора стабильной частоты и с первым входом г 1 ервого элемента И, второй вход первого элемента И подключен к прямому выходу триггера,