[实用新型]频差测量装置

说明书

本实用新型属于电子测量装置，特别适用于两个相近频率之间频率偏差的高精度测量。

在本实用新型以前，在电子测量领域中，两个相近频率之间频率偏差的高精度测量，普通采用李沙育图形、比相仪、频率计数器取样、频率倍增器等测量方法，这些测量方法和装置普遍存在着性能价格比高，显示不直观，精度低，测量范围小，使用不方便的缺点。所以人们一直在寻找和研制一种简便的频差测量装置。

本实用新型的目的是：克服上述装置和方法的不足，采用数字集成电路技术，设计一种具有结构简单，使用方便，显示直观，测量范围广，测量精度高，测量装置成本低的一种频差测量装置。

本实用新型是这样实现的：频差测量装置，主要由相关频差信号生成系统和信号数据处理显示系统两部分组成，具体的结构包括：设有输入隔离整形电路，触发测量电路，波形变换电路，控制计时电路、微处理器电路，数字显示或打印系统，可采用220V交流电源，也可采用直流6V电源，将线路安装在壳体之内。

本实用新型的特点是：一、隔离整形电路由隔离、放大、整形三部分组成，即由电容C1、C2，三极管BG1、BG2隔离放大，门电路块IC1、IC2整形后与触发测量电路接通。二、触发测量电路采用74LS74集成电路块电路，并选用D输入端和CP输入端输入被测频率。三、波形变换电路采用触发器IC4和逻辑门IC5组成的逻辑电路，对相关频差信号U0进行处理，并与控制计时电路联接，其结构是由IC3输出的相关频差信号U0分别送到D触发器IC4的时钟输入CP端和或门IC5的输入端，IC4的输出信号同时也送入IC5的输入端，在IC4和IC5的输出端就可得到计时控制信号U1、U2。四、控制计时电路可采用LM8361集成块或与之相同的数字钟电路，作频率偏差的显示装置。五、控制计时电路可以用多功能电子表做△T显示，也可用其它数字显示器。六、微处理器可采用TP801单板机，48及51系列单片机系统。

下面结合附图作进一步详述：

附图1是频差测量装置的原理框图。

附图2是频差测量装置外形示意图。

附图3是频差测量装置线路图。

一、相关频差信号生成电路如附图1所示，是将被测频率f1和f2送入隔离整形电路进行隔离、放大、整形后输入到触发测量电路进行对比测量，从而得到相关频差信号U0。

触发测量电路是利用触发器的基本原理，将整形后的两路被测信号分别送入触发器的时钟输入端和触发输入端进行比对测量，在触发器的输出端就可得到相关频差信号。

如附图3所示，被测频率f1和f2经过BG1、IC1、BG2、IC2，隔离整形后，分别送入触发器IC3（74LS74）的触发输入D端（2脚），及时钟输入CP端（1脚）中，在输出Q端（5脚）就可输出相关频差信号。

采用以上方案设计的相关频差信号生成电路，若测量信号的频率在20MHZ以下，成本为10元左右，200MHZ以下成本为100元左右，1000MHZ以下成本为200元左右。

二、信号数据处理电路

1、将相关频差信号U0经过波形变换电路后去控制计时电路，LED数字显示器就可显示出f1及f2的周期偏差△T，从而可得到f1与f2的频率偏差△f＝f1－f2＝1／△T。

波形变换电路利用触发器和逻辑门组成的逻辑电路对相关频差信号进行处理，使之控制计时电路，计时，保存、复位，具体电路见图3，由IC3输出的相关频差信号分别送到D触发器IC4的时钟输入CP端和或门IC5的输入端，IC4的输出信号同时也送入IC5的输入端，在IC4和IC5的输出端就可得到计时控制信号U1、U2。

使计时电路如LM8361，LM8363等与之功能相同的数字钟电路工作于秒计时工作状态，在两个校时输入端T1、T2（见图3）输入控制信号U1、U2与数字钟电路配套的LED数字显示器就可显示出f1与f2的周期偏差△T。

使普通多功能电子表工作于秒表状态，在校时和定时调整的控制端加上U1、U2信号，同样可得到△T显示。

2、用微处理器电路对相关频差信号U0进行数据处理，可直接得到△f显示（见图1）。