Измерение частоты

Общие сведения.

Широкий диапазон частот электрических сигналов (от тыс.долей герца до 10¹⁰ Гц)и различные требования к точности их измерения привели к использованию различных методов измерения частоты.

Для измерения и контроля частот до 200 Гц, в промышленности применяют стрелочные логометрические частотометры электромагнитной, электро- и ферродинамической систем, а также резонансные электромагнитные частотометры.

Эти приборы потребляют сравнительно большую мощность и имеют невысокий класс точности (1,0…4,0).

Более высокий верхний предел измерения (до 1 МГц) при почти такой же точности имеют электронные конденсаторные частотомеры.

Наиболее высокую точность обеспечивает метод сравнения измеряемой частоты с известной. Этот метод положен в основу построения цифровых частотомеров, которые позволяют измерять частоту в диапазоне от 0,01 до 10⁹ Гц с погрешностью не превышающей 10^-7 %.

Сравнение измеряемой частоты с частотой образцового генератора можно осуществить также с помощью электронного осциллографа.

Часто используют метод фигур Лиссажу. Смысл заключается в следующем. На входы горизонтального и вертикального каналов отклонения луча подается напряжение измеряемой f_X и образцовой f₀ частот. При этом на экране будет наблюдаться фигура, например:

Эта фигура будет неподвижной, если отношение частот f_X и f₀ равно отношению целых чисел.

Для определения этого отношения необходимо условно провести горизонтальную и вертикальную линии, которые пересекая фигуру не проходили бы через ее узлы. Тогда количество горизонтальных и вертикальных пересечений находятся в соответствии:

, т.е. .

Погрешность измерения частоты с помощью фигур Лиссажу определяется погрешностью воспроизведения образцовой частоты и ее отсчета. Метод позволяет измерять частоту в диапазоне от ед. Гц до десятков МГц.

Дата добавления: 2014-01-05