Принцип работы электронного частотомера при измерении частоты

В основу метода дискретного счета заложено определение (подсчет) числа циклов периодического сигнала в течение некоторого счетного устанавливаемого интервала времени. Этот метод позволяет решить и обратную задачу, т. е. измерение временных интервалов путем определения числа специально сформированных счетных импульсов на измеряемом интервале времени.

Допустим, имеется интервал времени T, последовательность коротких импульсов с периодом следования t или частотой fзап = 1/T.

Эти импульсы называют заполняющими, а частоту – частотой заполнения fзап. Число импульсов, попавших во временной интервал, равно N.

Соответствие между этими параметрами можно записать в виде выражения:

Измеряемый сигнал (допустим синусоидальной формы, рис. 4.3, а) подается на вход А и через регулируемый аттенюатор АT поступает на вход формирователя Ф_а. На его выходе образуется последовательность коротких импульсов с частотой следования, равной измеряемой частоте fx.

Эта последовательность импульсов поступает на один из входов временного селектора ВС. На другой его вход через блок автоматики БА поступает последовательность прямоугольных управляющих импульсов, длительность которых определяет счетный интервал времени Tсч.

Эти импульсы формируются из напряжения опорного кварцевого генератора КГ путем деления его частоты в делителе частоты ДЧ (рис. 4.3, г). При коэффициенте деления n значение счетного интервала

Прошедшие за время счета через временной селектор N отсчитываются счетчиком импульсов Сч. В блоке индикации БИ определяется измеряемая частота

,

и полученное значение отображается на блоке индикации.

15. Принцип работы электронного частотомера при измерении периода

В основу метода дискретного счета заложено определение (подсчет) числа циклов периодического сигнала в течение некоторого счетного устанавливаемого интервала времени. Этот метод позволяет решить и обратную задачу, т. е. измерение временных интервалов путем определения числа специально сформированных счетных импульсов на измеряемом интервале времени.

Допустим, имеется интервал времени T, последовательность коротких импульсов с периодом следования t или частотой fзап = 1/T

Эти импульсы называют заполняющими, а частоту – частотой заполнения fзап. Число импульсов, попавших во временной интервал, равно N.

Соответствие между этими параметрами можно записать в виде выражения:

Сигнал со входа Б через аттенюатор А_Т подается на формирователь Ф_Б, где формируется последовательность импульсов где формируется последовательность импульсов с периодом, равным измеряемому периоду Tx, а на выходе блока автоматики БА – управляющий импульс длительностью Tx.При этом переключатель на входе БА находится в положении ТБ.

Путем умножения или деления частоты опорного кварцевого генератора КГ в базе времени БВ образуется последовательность коротких счетных импульсов с периодом . Эти импульсы также называют метками времени с периодом (частотой ).

Прошедшие за время счета через временной селектор N счетных импульсовпересчитываются в значение измеряемого периода , и результат отображается в отсчетном устройстве. Значение периода счетных импульсов (меток времени) может устанавливаться соответствующим дискретным переключателем.

Если переключатель на входе блока автоматики установить в положение Т_Б 10, то в процессе измерения периода может осуществляться
усреднение серии измеренных его значений, что достигается путем дополнительного деления частоты измеряемого сигнала (или соответственно умножения измеряемого периода) в k раз. Тогда при отсчитанном числе счетных импульсов N и периоде t_сч значение измеряемого периода будет .

16. Общие сведения о приборах для исследования формы, спектра нелинейных искажений сигнала

Осциллограф - это электронное устройство, имеющее канал y - вертикального отклонения, канал x – (ось времени) горизонтального отклонения и вспомогательный канал z - канал подсветки луча.

Анализатор спектра (АС) – это чувствительный селективный прибор, предназначенный для определения частотных составляющих сигнала т.е. спектра амплитуд.

Измеритель модуляции — измерительный прибор, предназначенный для определения характеристик модулированного радиосигнала — коэффициента амплитудной модуляции и (или)девиации частоты.

17. Структурная схема универсального осциллографа

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) определяет принцип действия прибора, и от ее характеристик в значительной мере зависят параметры и возможности применения осциллографа в целом. В осциллографах используют главным образом ЭЛТ с электростатическим управлением лучом.

Принцип отображения формы напряжения на экране осциллографической трубки в общих чертах можно представить следующим образом.

Исследуемое напряжение является функцией времени, отображаемой в прямоугольных координатах графиком u = f (t). Две пары пластин ЭЛТ отклоняют электронный луч в двух взаимно перпендикулярных направлениях, которые можно рассматривать как координатные оси. Поэтому для наблюдения на экране ЭЛТ исследуемого напряжения необходимо, чтобы луч отклонялся по горизонтальной оси пропорционально времени, а по вертикальной оси — пропорционально исследуемому напряжению (в каждый момент времени).

С этой целью к горизонтально отклоняющим пластинам подводят пилообразное напряжение, которое заставляет луч перемещаться по горизонтали с постоянной скоростью слева направо и быстро возвращаться обратно. Расстояние, проходимое лучом вдоль горизонтальной оси, получается пропорциональным времени.

Исследуемое напряжение подается на вертикально отклоняющие пластины, и, следовательно, положение луча в каждый момент времени однозначно соответствует значению исследуемого сигнала в этот момент. За время действия пилообразного напряжения луч вычерчивает кривую исследуемого сигнала. Наблюдаемое на экране изображение называют осциллограммой.

Канал вертикального отклонения Y, или канал сигнала, предназначен для передачи напряжения источника исследуемого сигнала на вход вертикально отклоняющих пластин ЭЛТ.

Канал горизонтального отклонения X, или канал развертки, служит для создания и передачи напряжения, вызывающего горизонтальное перемещение луча, преимущественно пропорционально времени.

Канал управления яркостью Z предназначен для передачи со входа Z на управляющий электрод ЭЛТ сигналов, модулирующих яркость свечения.

18. Назначение канала Y универсального осциллографа, основные параметры канала

Входное устройство (Аттенюатор) – масштабирует сигнал до уровня обозначенного в технических условиях, производит масштабирование сам оператор.

Предварительный усилитель(Эмиттерный повторитель):

1. Усиливает сигнал

2. С приходом сигнала формирует синхроимпульс

3. Согласует Rвыхода с низкоомным входом линии задержки

Линия задержки задерживает сигнал до 140мкс, что обеспечивает получение на экране неискаженного сигнала.

Усилитель вертикального отклонения (УВО) который усиливает сигнал до установленной величины.

Канал Y служит для развертывания исследуемого сигнала по амплитуде(предназначен для передачи напряжения источника исследуемого сигнала на вход вертикально отклоняющих пластин ЭЛТ.)

Параметры канала Y:

1. Пороговая чувствительность 1 мВ и основные параметры осциллографа

2. Основная погрешность

3. Коэффициент вертикального отклонения

19. Назначение канала X универсального осциллографа, основные параметры канала

Канал X служит для развертывания исследуемого сигнала по времени (служит для создания и передачи напряжения, вызывающего горизонтальное перемещение луча, преимущественно пропорционально времени).

Параметры

Основная погрешность