Методи вимірювання частоти сигналів, Безкоштовні курсові, реферати та дипломні роботи
Вимірювання частоти проходження електричних сигналів є одним із найпоширеніших видів вимірювань. … Діапазон вимірюванихчастоту техніці становить від часток герц до гігагерц. Вибір методу вимірювання частоти залежить від діапазону частот, необхідної точності вимірювань, величини та форми сигналу, потужності джерела.
Прямі методи вимірювання частотизасновані на застосуванні електромеханічних, електронних та цифрових частотомірів. Електромеханічні прилади прості в пристрої та експлуатації, надійні, мають високу точність. Електронні частотоміри характеризуються малою споживаною потужністю сигналу, широким діапазоном частот. Максимальну точність вимірів забезпечують цифрові частотоміри.
Для вимірювання частоти зміни струму електричного ланцюга використовують прилади електромеханічної системи, включені за схемою логометра. Наприклад, за допомогою вимірювального механізму електромагнітної системи реалізують вимірювальну схему, що складається з індуктивностей та ємностей, що додатково включені в ланцюг вимірювального механізму приладу.
Мал. 9.6 Схема частотоміра з урахуванням логометра електромагнітної системи.
При вимірі частоти один вимірювальний ланцюг включають індуктивність, а в іншу котушку індуктивності і конденсатор. Струм у вимірювальному ланцюзі визначається переважно реактивним опором. Кут відхилення рухомої системи такого приладу залежить від відношення струмів у вимірювальних гілках: Величину конденсатора підбирають таким чином, щоб було забезпечено резонансний режим вимірювального ланцюга. Це дозволяє використовувати такий прилад для вимірювання частоти зміни струму в ланцюзі:
. (9.6)
Мостовий метод вимірювання частотизаснованийна використанні частотозалежних мостів (ємнісних) змінного струму, що живляться напругою частоти, що вимірюється.
Осцилографічний методнепрямого вимірювання частоти з отриманням інтерференційних фігур Лісаж і кругової розгортки простий, зручний і точний, але складний при розшифруванні фігур.
Найбільшого поширення нині отрималиметод дискретного рахункиігетеродинний (резонансний) метод порівняння.
Для вимірювання частоти використовують два фізичні принципи. У першому випадку вимірювання частоти засноване на формуванні імпульсів, що модулюються по амплітуді або ширині опорного сигналу та вимірюванні результуючої напруги. Другий спосіб заснований на порівнянні частоти сигналу зі своєю частотою коливального контуру. При цьому шкала конденсатора, включеного у вимірювальний ланцюг, що є коливальним контуром, градуюється в одиницях частоти.
Електронні прилади для вимірювання частоти поділяються на такі групи:
- Ч1 - стандарти частоти та часу;
- Ч2 – частотоміри резонансні;
- Ч3 – частотоміри електронно-лічильні;
- Ч4 – частотоміри гетеродинні, конденсаторні, мостові (нині не випускаються, але гетеродинний метод виміру широко використовують у вимірювальних пристроях);
- Ч5 – синхронізатори та перетворювачі частоти;
- Ч6 – синтезатори частоти, дільники та підсилювачі частоти;
- Ч7 – приймачі сигналів еталонної частоти та часу, компаратори частотні, фазові, тимчасові та синхрометри;
- Ч8 – перетворювачі частоти інші величини.