180544. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés alacson frekvenciás jelek frekvenciájának és fázisszögének nagypontosságú digitális mérésére
3 180544 4 dezés az 1., 2., 3., és 4. ábrák alapján kerül ismertetésre. Az 1. ábra a kapcsolási elrendezés blokkvázlatát ábrázolja, a 2. ábrán a működési idődiagramja látható frekvenciamérés üzemmódban, a 3. és 4. ábrán a működés idődiagramja látható ± 180 °C-os, illetve 0—360 °C-os méréstartományú fázisszögmérés esetén. A mérőmű blokkvázlata az 1. ábra alapján a következő: A mérőmű bemenetelt 1, 2 és 8 bemeneti pontok képezik. Az 1 és 2 bemeneti pontokra az A és B mérendő jelek, a 8 bemeneti pontra pedig az fi referencia frekvencia jelforrás csatlakozik. A mérőmű működésének vezérlését a 9, 13, 16, 19, 23 és 25 vezérlő pontokra csatlakozó ENG1, ENG2L, ENG2F, ENG3, ENGT és TÖRL vezérlő jelek biztosítják, amelyeket 27 vezérlőegység állít elő. Az A és B mérendő jelek az 1 és 2 bemeneti pontokon 3 és 4 négyszögesítő fokozatokba jutnak. A 3 és 4 négyszögesítő fokozat kimenete 6 szögarányos időképző fokozat két bemenetére csatlakozik. A 3 négyszögesítő fokozat kimenete ezen kívül még 5 előosztó fokozat bemenetét is vezérli. A 8 bemeneti pont, a 9 vezérlő pont, valamint az 5 előosztó fokozat kimenete logikai ÉS kapcsolatot megvalósító hárombemenetű 7 logikai kapuáramkör célszerűen hárombemenetű ÉS kapu egy-egy bemenetére csatlakozik, melynek kimenete 10 periódusidő számlálót vezérli. A 10 periódusidő számláló kimenetei 11 programozható frekvenciaosztó programozó bemenetelt vezérlik. A 11 programozható frekvenciaosztó órajel bemenetére a 8 bemeneti pont csatlakozik, kimenete pedig logikai ÉS kapcsolatot megvalósító kétbemenetű 12 logikai kapuáramkör célszerűen kétbemenetű ÉS kapu egyik bemenetére csatlakozik. A 12 logikai kapuáramkör másik bemenete a 13 vezérlő ponthoz kapcsolódik. A 12 logikai kapuáramkör kimenete 14 fel-le számláló lefelé számláló bemenetére csatlakozik, a felfelé számláló bemenet logikai ÉS kapcsolatot megvalósító három bemenetű 15 logikai kapuáramkör célszerűen hárombemenetű ÉS kapu kimenetére csatlakozik. A 15 logikai kapuáramkör bemenetelre rendre a 16 vezérlő pont, a 6 szögarányos időíképző fokozat kimenete, valamint a 8 bemeneti pont csatlakozik. A 14 feíl-le számláló párhuzamos beíró bemenetei előre meghatározott módon logikai 0 vagy logikai 1 szintre csatlakoznak. Ez alatt a következő értendő. Frekvenciamérés állásban a csatlakoztatást úgy kell elvégezni, hogy a későbbiek során közölt 1. 4. összefüggésből meghatározott n2 értéket a 14 fel-le számláló típusának megfelelően bináris vagy BCD kódú számmá alakítjuk, majd a bemeneteket e bináris vagy BCD kódú szám számjegyeinek megfelelően logikai 0 vagy logikai 1 szintre csatlakoztatjuk. Fázisszögmérés állásban a 14 fel-le számláló párhuzamos beíró bemenetelnek mindegyike logikai 0 szintre csatlakozik. A 14 fel-le számláló párhuzamos beíró bemenetelnek megfelelő szintre történő csatlakoztatását a 20 kétállású üzemmódkapcsoló állásának megfelelően az 1. ábrán nem ábrázolt egyszerű logikai áramkörök végzik. A 14 fel-le számláló kimenetei 17 komparátor bemenetelt vezérlik, amelynek kimenete 29 inverteren keresztül logikai ÉS kapcsolatot megvalósító hábemenetű 18 logikai ljapuáramkör célszerűen hárombemenetű ÉS kapu egyik bemenetére csatlakozik. A 18 logikai kapuáramkör második bemenetét a 19 vezérlő pontról érkező ENG3 vezérlő jel vezérli, míg a harmadik bemenete 20 kétállású üzemmódkapcsoló egyik váltó kontaktusának középső pontjára csatlakozik. A 20 kétállású üzemmódbapcsoló frekvenciamérés Fr állásában a középső pontot közvetlenül, fázisszögmérés <p állásában 28 osztó fokozaton keresztül kapcsolja a 8 bemeneti pontra. A 18 hárombemenetű ÉS kapu kimenete 21 eredményszámláló bemenetét vezérli. A 21 eredményszámláló kimenetei 22 eredménytároló beíró bemenetelre csatlakoznak. A 22 eredmény tároló engedélyező jelét a 23 vezérlő ponton érkező ENGT vezérlő jel szolgáltatja. A 22 eredmény tároló kimenetei 24 eredmény kijelző bemenetelt hajtják meg. A 10 periódusidő számláló és a 21 eredmény számláló törlő, valamint a 14 fel-le számláló párhuzamos beírást vezérlő bemenete a 25 vezérlő pontról kapják a TÖRL vezérlő jelet. A 3 és 4 négyszögesítő fokozatok kimeneteire csatlakozik 26 előjelképző egység két bemenete. A 26 előjelképző egység kimenete a 20 kétállású üzemmódkapcsoló másik váltó kontaktusának arra a pontjára csatlakozik, amelly fázisszögmérés <p állásban a 24 eredményki jelző előjelbeállító pontjához kapcsolódik. A 20 kétállású üzemmódkapcsoló frekvenciamérés Fr állásban a 24 eredménykijelző előjelbeállító pontját nem kapcsolja semmihez. A mérőmű működéséhez szükséges ENG1, ENG2L, ENG2F, ENG3, ENGT és TÖRL vezérlőjeleket 27 vezérlőegység állítja elő. Az 1. ábra blokkvázlatán ábrázolt áramkör működése azon az elven alapszik, hogy egy számláncnak egy adott számú lépés megtételéhez szükséges idő egyenesen arányos a megkívánt lépések számával, és fordítottan arányos a léptetés frekvenciájával. Az áramkör működésének leírásához nevezzük C-nek a 3 négyszögesítő fokozat kimeneten keletkező jeleket, D-nek az 5 előosztó fokozat kimenetén keletkező jeleket, E-nek a 7 logikai kapuáramkör kimenetén keletkező jeleket, F-nek all programozható frekvenciaosztó kimenetén keletkező jeleket, G-nek a 4 négyszögesítő fokozat kimenetén keletkező jeleket, H-nak a 6 szögarányos időképző fokozat kimenetén keletkező jeleket, I-nek a 15 logikai kapuáramkör kimenetén keletkező jeleket, J- nek a 12 logikai kapuáramkör kimenetén keletkező jeleket, és K-naik a 17 komparátor kimenetén keletkező jeleket. Az áramkör részletes működése az 1. ábra blokkvázlata, valamint a 2., 3., és 4. ábrák idődiagramja alapján a következő: Frekvenciamérés (1., 2. ábra) esetén a kapcsolás az 1 bemeneti pontra csatlakozó A mérendő jel frekvenciáját méri. A 3 négyszögesítő fokozat A mérendő jelet C jellé alakítja. A mérés 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
