Метод измерения частоты

Измерения частоты, интервалов времени, фазы

Принцип действия частотомера основан на измерении частоты в соответствии с ее определением, т. е. на счете числа импульсов за интервал времен f_x= N /∆t₀.

На рис. 7.8 приведена структурная схема частотомера, работающего в режиме измерения частоты. Исследуемый сигнал поступает на входное устройство, где осуществляется усиление (ослабление) и фильтрация сигнала. Формирующее устройство преобразует исследуемый сигнал в последовательность импульсов U_ФУ, частота которых равна частоте исследуемого сигнала.

  Входное Временной Электронный Устройство селектор счетчик   Опорный Делитель Управляющее Генератор частоты устройство  

Формирующее устройство

Рис. 7.8. Схема частотомера в режиме измерения частоты

Селектор представляет собой управляемый электронный ключ, который пропускает на электронный счетчик сформированные импульсы неизвестной частоты только при наличии на управляющем входе стробирующего импульса U_уу , длительность которого определяет время измерения Δt₀.

Стробирующий импульс вырабатывается устройством управления с помощью делителей частоты из сигнала опорного высокостабильного генератора, и его длительность выбирается кратной 10 ^k с, где k – целое число. Число импульсов N отсчитанное электрическим счетчиком на выходе селектора и фиксируется цифровым отсчетным устройством пропорционально частоте входного сигнала или аналоговым устройством, если подвергнется обработке ЦАПом

7.3 .2. Резонансный и гетеродинный методы измерения частоты

Принцип действия резонансного метода основан на сравнении измеряемой частоты f_x c собственной резонансной частотой f _р градуированного колебательного контура или резонатора. Измерительные приборы, работающие на основе этого метода, называются резонансными частотомерами.

Перестраиваемая колебательная система возбуждается сигналом измеряемой частоты и(f_х). Интенсивность колебаний в колебательной системе резко увеличивается в момент резонанса, т. е. при f_х = f_Р. Данный момент фиксируется с помощью индикатора резонанса, связанного с колебательной системой, и значение измеряемой частоты f _х считывается с градуированной шкалы механизма настройки. Относительная погрешность 10^־3 – 10^־4.

ν_х Входное 2 Смеситель Усилитель ν_б Индикатор Устройство 1 низкой частоты ν_г Кварцевый Генератор ν_кв Гетеродин

Гетеродинный метод является одной из разновидностей методов сравнения измеряемой частоты f_х с частотой эталонного генератора — гетеродина. Этот метод использует принцип построения измерительных схем с нулевыми биениями. Упрощенная структурная схема гетеродинного частотомера представлена на рис. 7.9.

Рис.7.9. Упрощенная структурная схема гетеродинного частотомера

Гетеродинные частотомеры являются достаточно точными изме­рительными приборами. Их относительная погрешность измерения лежит в пределах 10^-3 - 10^-5.

Дата добавления: 2014-01-05