[其他]四位全數(shù)字電路周波表

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86206952
• 申請日: 1986-09-04
• 公開（公告）號: CN86206952U
• 公開（公告）日: 1987-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李恭敢
• 申請（專利權(quán)）人: 衡陽四方繼電器廠
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02
• 代理公司: 湖南省衡陽市專利事務(wù)所
• 代理人: 楊代禎

本實(shí)用新型四位全數(shù)字電路周波表（以下簡稱儀表），為一種測量交流市電周波的全數(shù)字儀表。

由于交流市電的周期長達(dá)20毫秒，采用常規(guī)測量頻率的手段，若要得到四位數(shù)字顯示，則取樣周期長達(dá)100秒。為克服這一取樣周期過長的問題，現(xiàn)有技術(shù)多采用鎖相倍頻的方法來縮短取樣周期，電路沒有相位比較和壓控振蕩器環(huán)節(jié)，需要針對每臺產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整，線路復(fù)雜，穩(wěn)定性能不夠好，造價高。

本實(shí)用新型儀表克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，其電路大為簡化，在生產(chǎn)和使用中無須任何調(diào)整，提高了可靠性，降低了造價。

本實(shí)用新型儀表是以測量市電周期的方法，采用一特殊的轉(zhuǎn)換電路，直接轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的頻率即周波值。設(shè)市電的頻率為f，周期為T，則f＝1／T，在數(shù)學(xué)上為一條近軸雙曲線。在常見的市電頻率范圍內(nèi)，以兩條直線去逼近它，可得到近似的結(jié)果。它們的方程式及對應(yīng)頻段為：

當(dāng)47.80HZ＜f＜51.00HZ時，

100f＝9799－10×10³×24T……（Ⅰ）

當(dāng)45.00HZ＜f＜47.79HZ時，

100f＝9297－8×10³×27T……（Ⅱ）

方程式（Ⅰ）、（Ⅱ）為本實(shí)用新型儀表設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)原理，其最大誤差為±0.02HZ。

依據(jù)方程式（Ⅰ），需要一個可預(yù)置數(shù)的減法計(jì)數(shù)器（以下簡稱計(jì)數(shù)器），其預(yù)置數(shù)為9799；還需要一個頻率為10KHZ的時鐘脈沖；以一脈寬為24T的脈沖，作為計(jì)數(shù)器的開門脈沖，計(jì)數(shù)完成后，計(jì)數(shù)器內(nèi)的結(jié)果即為100f；將其譯碼送入顯示器，并人為地固定一個小數(shù)點(diǎn)，即將f值顯示出來。對于方程式（Ⅱ），完全用類似的辦法處理。

圖1為本實(shí)用新型儀表的原理方框圖。

圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例電路圖。

下面結(jié)合附圖進(jìn)行說明：

在圖1中，儀表對市電信號進(jìn)行整形，送入第一變分頻器作24分頻或27分頻處理，輸出脈沖作計(jì)數(shù)器的開門脈沖；晶振產(chǎn)生200KHZ的時鐘源送入第二變分頻器作20分頻或25分頻處理，作為計(jì)數(shù)器的時鐘脈沖。計(jì)數(shù)結(jié)果譯碼鎖存送入顯示器。設(shè)置一個譯碼網(wǎng)絡(luò)來識別控制按方程式（Ⅰ）或方程式（Ⅱ）進(jìn)行處理。

本實(shí)用新型儀表的特征在于巧妙地設(shè)計(jì)了兩個變分頻器，由第一變分頻器對市電信號進(jìn)行24分頻或27分頻處理，由第二變分頻器對時鐘源進(jìn)行20分頻或25分頻處理，還設(shè)置了一個可預(yù)置數(shù)的減法計(jì)數(shù)器和譯碼網(wǎng)絡(luò)，兩個變分頻器及計(jì)數(shù)器的預(yù)置數(shù)值同步受控于譯碼網(wǎng)絡(luò)。

本實(shí)用新型優(yōu)選型實(shí)施例對照圖2說明如下：

1、市電信號降壓后，由電阻R，電容C，二極管Z₁及Z₂，施密特非門D₁組成的信號整形電路，整形為矩形波序列，其周期與市電信號相同，均為T，二極管Z₂和Z₁將波形鉗位于OV到＋5V之間。

2、第一變分頻器（L₁）由兩片4029組成，其分頻系數(shù)由CN₁端控制，CN₁直接與鎖存器FF₂的Q輸出端相聯(lián)。當(dāng)CN₁端為低電平時，分頻系數(shù)為24；為高電平時，分頻系數(shù)為27。整形后的方波序列輸至兩片4029的CL端，進(jìn)行24分頻或27分頻處理，處理后的波形周期為24T或27T。由兩片4029的CO端輸出給或非門D₉，的兩個輸入端。

3、FF₁為工作于計(jì)數(shù)方式的D觸發(fā)器，D₉的輸出端與FF₁的時鐘CL端相聯(lián)，分頻處理后的波形被FF₁加工為占空比為1：1的方波序列，此方波的寬度為24T或27T，由FF₁的Q端輸出。