Измерение частоты методом фигур Лиссажу

Метод используется для измерения частоты синусоидальных напряжений в диапазоне частот от 10 Гц до 50 МГц.

Сущность метода заключается в сравнении напряжений измеряемой частоты f_x с напряжением образцовой частоты. Для этого к одной паре отклоняющих пластан электронного осциллографа (непосредственно или через усилитель) подводится напряжение измеряемой частоты f_x, а ко второй паре отклоняющих пластин – напряжение известной частоты f_о.

Электронный луч под действием двух взаимно перпендикулярных электрических полей, изменяющихся по гармоническому закону, будет прочерчивать на экране некоторую сложную фигуру, которую и называют фигурой Лиссажу. Форма этой фигуры зависит от соотношения частот сигналов и их начальных фаз. Если соотношение частот сигналов выражается отношением целых чисел, то результирующая фигура представляется в виде неподвижного изображения. Например, для двух синусоидальных сигналов, совпадающих по фазе и частоте, фигура Лиссажу изображается прямой линией, располагаемой под некоторым углом к горизонтальной оси. На рис. 3.2 приведены фигуры Лиссажу для некоторых соотношений частот и фаз.

Чтобы определить отношение частот сигналов, необходимо определять наибольшее возможное число пересечений вертикальной и горизонтальной прямых с наблюдаемой фигурой и взять их отношение. При этом вертикальные и горизонтальные прямые не должны проходить через линии симметрии самой фигуры Лиссажу.

Рис.3.2 – Фигуры Лиссажу.

Связь между отношением частот и отношением числа пересечений определяется выражением

(3.4)

где f_y. и f_x – частоты сигналов, подводимых к вертикально и горизонтально отклоняющим пластинам осциллографа; n_y и n_x – наибольшее число пересечений кривых вертикальными и горизонтальными прямыми.

Дата добавления: 2014-12-24