Измерение частоты следования сигнала

 

Блок счетных декор

Селектор

2 4

	усилитель-ограничи-тель

3 Т_эт

Индикация

Генератор эталонного интервала

1 f_x

 

 

1

t

 

2

t

Т_эт

3 t

 

 

4 t

 

 

Входной sin-й сигнал ограничивается по амплитуде усилителем-ограничителем, на выходе которого формируется последовательность прямоугольных импульсов с частотой входного сигнала.

Генератор эталонных интервалов формирует «окна», эталонные интервалы, длительность которых фиксирована (0,01; 0,1; 1; 10). Селектор пропускает на выход прямоугольный импульсы только когда действует эталонный сигнал — работает как ключ. Число прошедших импульсов подсчитывается счетчиком и выводится на индикацию. Чем шире эталонный сигнал, тем точнее результат измерения, то есть меньше погрешность. Диапазон измерения устанавливается изменением ширины эталонного окна. В этой структуре амплитуда входного сигнала произвольна, не играет роли. Главное требование — стабильность частоты сигнала. По этому принципу построены все частотомеры типа Ц3—3Х. Основное ограничение этого метода — низкочастотный входной сигнал требует большого времени измерения. В противном случае, возрастает погрешность. Поэтому сигналы низкой частоты измеряются не по частоте, а по периоду следования.

ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРИОДА СЛЕДОВАНИЯ

(временного интервала)

f_x 1 2 4

 

Блок эталонных меток

3

		Индикатор

 

f_эт

 

1

f_x

t

 

2

t

 

3

t

 

4

t

Измеряемый сигнал поступает на ограничитель, где из синусоидального он преобразуется в однополярный положительный импульс длительностью, близкой к половине периода входного сигнала. Селектор работает как и ключ и пропускает на выход эталонные метки, период следования которых на несколько порядков меньше периода входного сигнала. Счетчик фиксирует это количество и на индикатор отображается результат. Оба способа похожи. Поэтому оборудование (схемы) используют одни и те же, кроме эталонных блоков. Эти приборы (частотомеры) позволяют измерять и временной интервал между двумя входными сигналами, отношения частот этих сигналов. Для чего у них имеется второй вход f_x, поэтому входы обозначаются А и B (f_a и f_и). Для измерения частоты входы эквивалентны. Цифровые частотомеры нашли широкое применение в лабораторных условиях, для испытания и поверки стрелочных измерителей частоты.

Среди множества приборов для измерения частоты можно выделить стрелочные частотомеры, применяемые в считовой аппаратуре, измеряющие отклонение от номиналов и цифровые приборы, имеющие высокую точность, применение которых целесообразно для контроля измерительных процедур. Последние удобны, универсальны, но имеют значительные габариты.

 

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗЫ

Фаза или временной сдвиг наблюдаются между током и напряжением; между двумя напряжениями, поэтому приборы несколько отличаются.