Причины погрешности измерения периода

Принцип измерения периода

Период колебаний – это интервал времени, в течение которого совершается полный период колебаний.

Принцип измерения периода показан на рисунке 5.6.2. Прибор для измерения периода называется хронометром.

Измеряемый аналоговый сигнал преобразуется в дискретный, при этом сохраняется длительность периода Тх.

База времени формирует счетные импульсы с образцовым периодам То.

Селектор открывается на время Тх, за это время через открытый селектор на счетчик поступает N импульсов с периодом То.

Рисунок 5.6.2 Принцип измерения периода методом дискретного счета

Если задать То=10^k, где k – целое число (для хронометра обычно k=-3, -4, -5, -6, -7), то Тх=N´10^k.

В процессе измерения периода учитываются следующие составляющие погрешности:

- погрешность образцового интервала времени - То, для расчета используем относительную погрешность по частоте образцового генератора δо, которая составляет 10^-6÷10^-7;

- погрешность дискретизации (погрешность дискретного счета) – может быть представлена, как потеря или захват одного счетного импульса ±1 импульс;

относительная погрешность дискретного счета определяется выражением:

погрешность дискретизации зависит от частоты исследуемого сигнала, чем больше частота (меньше период), тем больше погрешность измерения;

- погрешность измерения, вызванная искажением периода измеряемого сигнала Тх в процессе преобразования аналогового сигнала в дискретный (погрешность запуска или отпирания селектора) δз, зависит от соотношения сигнал/шум, задается в паспорте частотомера.

Суммарная относительная погрешность измерения периода определяется выражением:

В процессе измерения периода точность измерения можно регулировать, подбирая То. В некоторых хронометрах предусмотрена возможность повышения точности измерения периода за счет увеличения времени измерения, которое выбирается равным m периодам (например, режим измерения Т´10). В результате уменьшается не только погрешность дискретизации, но и погрешность запуска. Расчетная формула погрешности принимает вид:

Дата добавления: 2015-05-09