Brevet FR2403562A1 — publié le 19790413

La présente invention concerne un appareil de mesure de la déviation relative d'une fréquence par rapport à une fréquence de référence. On sait que le brevet britannique NO 1 262 447 décrit un sélecteur de fréquences purement numérique et qui est utilisé pour mesurer la déviation relative de la fréquence d'un signal par rapport à une fréquence de référence. Le déplacement de la plage des fréquences mesurables du sélecteur est obtenue simple ment par le changement de la fréquence de référence. Ce circuit connu fonctionne ainsi La fréquence de reférence, sous la forme de pulsations d'horloge, est comptée dans un compteur de référence jusqu'à ce qu'elle ait atteint un certain nombre de pulsations. Les pulsations sont alors transférées sur un second compteur appelé "circuit du temps de mesure". La fréquence de référence est beaucoup plus élevée que la fréquence à mesurer.A la fin du temps de mesure qui peut être défini comme celui séparant deux tronçons négatifs de l'onde à mesurer, le contenu du second compteur pré- cité est une expression de la fréquence à mesurer. Mais, comme il s'agit d'une mesure de période, il faut diviser la valeur de ce compteur par une constante qui est fonction de la plage des fréquences mesurables, pour obtenir la lecture de la déviation relative de fréquence. La présente invention vise à pallier cet inconvénient, c'est-à-dire de ne plus avoir besoin d'effectuer des calculs sur le nombre qui représente la déviation de fréquence. Suivant l'invention, l'appareil de mesure de la déviation relative d'une fréquence par rapport à une fréquence de référence est caractérisé en ce qu'il comprend un premier compteur de fréquence pour la frequence de référencez un deuxième compteur de fréquence pour la fréquence mesurée, un moyen de stockage inter médiaire pour contenir les résultats de la mesure précédente pendant ltexécution de la mesure en cours, un moyen pour visualiser le contenu du moyen de Stockage intermédiaire, les deux compteurs de fréquence précités comportant le même nombre de pas NRef, le temps de mesure étant représenté par le temps nécessaire pour compter NRef périodes de la fréquence de référence, le deuxième compteur de fréquence précité étant un compteur bidirectionnel qui est remis à une valeur prédéterminée au commencement de chaque temps de mesure, le deuxième compteur de fréquence précité comptant dans un sens jusqu'a' atteindre une deuxième valeur prédéterminée, et changeant alors de sens de comptage, et le tout comportant des moyens pour transférer le contenu du deuxième compteur de fréquence précité au moyen de stockage intermédiaire aussitôt que le premier compteur de fréquence précité a atteint sa valeur maximum. Selon un premier mode de réalisation cet appareil de mesure est muni de moyens pour détecter un changement dans le sens du comptage dans le deuxième compteur de fréquence précité et pour visualiser un tel changement sous forme d'un changement de signe sur l'affichage. Ainsi la lecture du signe de la déviation de fréquence est rendue possible. Selon un deuxième mode de réalisation, la première valeur prédéterminée précitée du deuxième compteur de fréquence précité est égale soit à sa valeur maximum soit à zéro, et la deuxième valeur prédéterminée est égale à zéro. Ainsi, les circuits de commande des compteurs sont sim plifiés. Selon une réalisation avantageuse de ces deux modes de réalisation précités, le deuxième compteur de fréquence compte à rebours et l'écran d'affichage du signe indique une valeur positive au cas où le deuxième compteur de fréquence précité a changé son sens de comptage avant la fin du temps de mesure. Ainsi on parvient à une simplification supplémentaire. Selon un autre mode de réalisation, des paliers de comptage supplémentaires sont connectés au deuxième compteur de fréquence précité pour augmenter la plage des fréquences mesurables au cas où la fréquence à mesurer est plus grande ou égale au double de la fréquence de référence, tout en conservant la même précision. D'autres particularités de l'invention résulteront encore de la description qui va suivre et qui est illustrée par les figures suivantes - la Figure I est un diagramme synoptique d'un appareil conforme à l'invention, - la Figure 2 est un diagramme synoptique d'un mode particulier de réalisation de l'invention, - la Figure 3 donne la correspondance dans le temps des tensions de commande dans les cas où la fréquence mesurée est soit inférieure soit supérieure à la fréquence de référence. Dans le mode de réalisation décrite à la Figure 1, la fréquence de référence fref est branchée sur le compteur de la fréquence de référence I ; celui-ci donne une impulsion à son circuit de sortie après avoir compté Nref périodes 2 puisque le temps de mesure-est estégal à Nref périodes de la fréquence de référence. Le-circuit de commande est déclenché par l'impulsion reçue sur le conducteur 2, il réenclenche alors le compteur de la fréquence de référence 1 via le conducteur 4 et il le rétablit à sa-valeur initiale au moyen du conducteur 5. Au même moment, le compteurdelafrequence mesurée 6 est réenclenché et le comptage des périodes de la fréquence mesurée fx commence en même temps que le compteur de la fréquence de référence 1. Le comptage des périodes de la fréquence à mesurer se poursuit jusqu'à la fin du temps de mesure à moins que -f, fref' en conséquence de quoi la deuxième valeur prédéterminée est obtenue de telle sorte que le sens de comptage est changé. Comme les compteurs I et 6 comportent le même nombre de pas, la deuxième valeur prédéterminée du compteur 6 est obtenue après avoir compté Nref périodes de fx Cela est signalé via le conducteur 7 et le circuit de commande de la direction de comptage 8, change le sens de comptage dans le compteur 6. Le nombre obtenu dans le compteur 6 à la fin du temps de mesure est lu sur le registre 10 par le conducteur 9 grâce à l'action de contrôle du circuit de contrôle 3. Le résultat est prélevé du registre 10 vers l'affichage 11, une fois par temps de mesure. L'affichage est dune technique connue, il comporte un nombre de canaux à'entrée suffisant pour le contrôle des indicateurs numériques. Selon un premier mode de réalisation, le changement du sens de comptage qui est commandé par le circuit de commande delta direction de comptage 8 peut être utilisé pour la visualisation du signe devra deviation de la fréquence comme représenté sur la Figure 1- en pointlllés,par le registre de signe 12 et l'addition à l'affichage 13. Selon un deuxième mode de réalisatfcn, on obtient une simplification dans 15identification du moment où la deuxième valeur prédéterminée du compteur 6 est atteinte en fixant cette valeur à zéro. Ainsi on peut utiliser une simple fonction ET et obtenir le résultat sans décodage supplementaire. De la même manière, la valeur de visualisation pour la première valeur pré déterminee est simple puisque le nombre maximum stobtient en une unité binaire significative de la lecture du zéro. En pratique, il s1 avère qu'il est aussi simple d'utiliser la valeur zéro pour les deux valeurs prédéterminées. Une réalisation avantageuse de l'invention est représentée dans le détail sur la Figure 2 et la correspondance dans le temps des divers signaux est représentée en référence à la Figure 3. Une réalisation préférée où lçécran d'affichage donne la déviation de fréquence sous forme de pourcentage sera maintenant décrite en référence à la Figure 2. Les deux compteurs 1 et 6 sont périodiques et disposent du même nombre de pas (par exemple 10 000) et afin d'obtenir une précision de a % la période précitée comporte 100/a pas de comptage. Parallèlement, la période de comptage devient (lOO/aztref tref étant ladurée d'une période de la fréquence de référence. Au cas où seuls le compteur de référence 1 et le compteur bidirectionnel 6 sont utilisés, le circuit peut enregistrer et afficher des déviations de fréquence relative dans la plage - 99,99.?/o à + 99,99% le nombre de décimales étant fixé par la précision. La plage de fréquences mesurables peut être étendue par I'adjonction au circuit de paliers de comptage 14 (représentes'en pointillés sur la Figure 2).Ainsi chaque décade additionnelle dans le palier de comptage 14 supplémentaire augmentera la plage des fréquences mesurables de 1 décade. Au début du temps de comptage, les compteurs 1 et 6 et le circuit de commande du sens de comptage sont initialisés et le comptage commence. Le compteur bidirectionnel 6 commence par compter à rebours et l'action declenchée par le circuit dépend de sile compteur de la fréquence mesurée 6 a atteint zéro avant l'expiration du temps de mesure Si cela n'est pas le cas, le compteur bidirectionnel s'arrFtera au numéro N à la fin de la période de mesure ; on obtient alors la relation suivante entre N et les autres variables précites Par conséquent, N est une fonction simple de la déviation relative de fréquence exprimée avec la précision désirée. N est mis dans le moyen de mémoire intermédiaire 10 et il est affiché sous forme d'un nombre négatif.Au cas où le compteur bidirectionnel 6 atteint le zéro au cours du temps de mesure, le circuit de contrôle de la direction de comptage 8 enregistre un changement de signe et simultanément le circuit change le sens de comptage dans le compteur bidirectionnel (le comptage est maintennant croissant) et déclenche les compteurs additionnels. A la fin de la période de comptage, les compteurs 6 et 14 s'arrêteront à N et on a les relations suivantes Comme précédemment, le résultat est mis dans la mémoire intermédiaire 10, mais le signe doit être positif. Aussitôt que le résultat est mis dans la mémoire inter médiaire 10, le circuit de commande 3, les compteurs 1 et 6 et le circuit de commande de la direction de comptage sont réinitialisés et un nouveau cycle de mesure commence. La commande numérique de ces divers circuits étant évidente pour l'homme de l'art, ne sera pas decrite en detail. La Figure 3 montre la correspondance dans le temps des tensions aux points a (en haut) et b (milieu et bas). La tension en a est constante, quelles que soient les variations de la fréquence à mesurer. La courbe intermédiaire de la Figure 3 illustre le cas où la fréquence mesurée est inférieure à celle de la fréquence de référence et la courbe du bas de la Figure 3 illustre le cas où la fréquence mesurée est supérieure à la fréquence de référence. Comme l'appareil selon l'invention comporte une entrée pour chacune des fréquences de référence et à mesurer, il est possible de mesurer la déviation relative par rapport à une fréquence arbitraire. Ainsi l'appareil est adapté à la mesure de la dérive des appareils enregistreurs à bandes magnétiques utilisant une bande enregistrée qui est lue sur l'appareil enregistreur à mesurer. Le signal de sortie de l'appareil enregistreur sera dif férent de la fréquence de référence et la déviation à long terme (la dérive) est indiquée sous forme d'un pourcentage de déviation par rapport à la fréquence de référence conformément aux standards internationaux. REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure de la déviation relative de la fréquence d'un signal par rapport à une fréquence de référence caractérisé en ce qu'il comprend un premier compteur de fréquence pour la fréquence de référence, un deuxième compteur de fréquence pour la fréquence mesurée, un moyen de stockage intermédiaire pour contenir les résultats de la mesure précédente pendant l'exécution de la mesure en cours, un moyen pour visualiser le contenu du moyen de stockage intermédiaire, les deux compteurs de fréquence précités comportant le même nombre de pas Nref, le temps de mesure étant représenté par le temps nécessaire pour compter Nref périodes de la fréquence de référence, le deuxième compteur de fréquence précité étant un compteur bidirectionnel qui est remis à une valeur prédéterminè au commencement de chaque temps de mesure, le deuxième compteur de fréquence précité comptant dans un sens jusqu'à atteindre une deuxième valeur pré- déterminée, et changeant alors de sens de comptage et le tout comportant des moyens pour transférer le contenu du deuxième compteur de fréquence précité au moyen de stockage intermédiaire aussi tôt que le premier compteur de fréquence précité a atteint sa valeur maximum. 2. Appareil de mesure de déviation relative de fréquence conforme à la Revendication 1, caractérisé en ce qu'il est muni de moyens pour détecter un changement dans le sens du comptage dans le deuxième compteur de fréquence précité et pour visualiser un tel changement sous forme d'un changement de signe sur l'affichage. Ainsi, la lecture du signe de la déviation de fréquence est rendue possible. 3. Appareil de mesure de déviation relative de fréquence conforme à la Revendication 1, caractérisé en ce que la première valeur prédéterminée précitée du deuxième compteur de fréquence précité est égale soit à sa valeur maximum, soit-à zéro et la deuxième valeur prédéterminée est égale à zéro. 4. Appareil de mesure de déviation-relative de fréquence conforme à l'une des Revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le deuxième compteur de fréquence compte à rebours et l1écran d'affichage du signe indique une valeur positive au cas où le deuxième compteur de frequence précité a changé sa direction de comptage avant la fin du temps de mesure. 5 Appareil de mesure de déviation relative de fréquence conforme à l'une des Revendications I à 4,-caractérisé en ce que des paliers de comptage supplémentaires sont connectés au deuxième compteur de fréquence précité pour augmenter la plage des fréquences mesurables au cas où la fréquence à mesurer est plus grande ou égale au double de la fréquence de référence.