Измерение частоты

Измерение временных интервалов

Для измерения временных параметров исследуемых напряжений (период, длительность импульсов, его фронтов и т.д.) необходимо знать масштаб изображения по оси Х, т.е. скорость движения луча в горизонтальном направлении.

В ряде ЭЛО скорость движения луча регулируется плавно и непосредственно не измеряется. В этом случае для измерения временных интервалов используется калибратор длительности (КД), представляющий собой генератор прямоугольного или синусоидального напряжения, период которого известен и может регулироваться лишь дискретно. Это напряжение подается на катод ЭЛТ. Тогда между сеткой и катодом помимо постоянного напряжения будет приложено дополни­тельное переменное напряжение, период которого известен.

При поступлении положительной полуволны яркость участка изображения уменьшается, а отрицательной увеличивается. Изображение получается состоящим из чередующихся темных и ярких участков (меток). Зная период модулирующего напряжения и подсчитав число меток, можно определить этот временной интервал.

В более совершенных ЭЛО горизонтальная скорость движения луча может принимать лишь несколько фиксированных, заранее известных значений (калиброванная развертка). Любое из этих значений устанавливается переключателями "Длительность развертки" и "Множитель". Каждой комбинации положений этих переключателей соответствует определенная скорость движения луча q, измеряемая в мкс/см или мкс/мм. Измерив горизонтальную прямую между двумя точками изображения исследуемого напряжения, можно вычислить временной интервал

∆t = q ∆x.

Точность измерения определяется точностью, с которой известно значение q, и точностью измерения отрезка ∆x.

Для измерения частоты синусоидального напряжения используют более точный метод - метод фигур Лиссажу. В этом случае на вход У подается напряжение неизвестной частоты f, на вход X, при отключенном ГР - напряжение плавно регулируемой известной частоты f₀, снимаемое с выхода генератора синусоидального напряжения. Регулировкой частоты добиваются неподвижного изображения на экране фигуры Лиссажу. Тогда частота f определится из соотношения

(7.5)

где Nг - наибольшее число точек пересечения фигуры Лиссажу горизонтальной секущей, а Nв -вертикальной (рис.7.4). При измерении частоты методом фигур Лиссажу необходимо добиться, чтобы числа Nг и Nв были малы, иначе расшифровка фигуры становится затруднительной.

Рисунок 7.4 – Фигуры Лиссажу для измерения частоты

Точность измерения частоты f данным методом не зависит от свойств осциллографа, а целиком определяется точностью, с которой известна образцовая частота f₀. Это связано о тем, что при измерениях ЭЛО выступает в роли нуль-индикатора, а не самостоятельного измерительного прибора.

Дата добавления: 2015-05-10