Основні положення

А. При підготовці до роботи необхідно вивчити будову, принцип дії і характеристики частотомірів: електромеханічних /1, с. 135-136, 140/, електронних конденсаторних /1, с. 164-165/ і цифрових /1, с. 244-245/.

Похибка вимірювання частоти аналоговими частотомірами визначається співвідношенням

δf=γ∙fH/fX ,

де γ – клас точності приладу;

fH - нормоване значення частоти.

При цьому нормоване значення частоти fH визначається як різниця значень найбільшої fmax і найменшої fmin частот діапазону вимірювань приладу, тобто fH=fmax–fmin.

Найбільш удосконалені і точні електронно-лічильні цифрові частотоміри (ЕЛЧ). У залежності від вибору режиму роботи ЕЛЧ можуть виміряти також період коливань, інтервал часу, відношення частот.

Структурна схема приладу при вимірюванні частоти подасться на рис. 7.1 і відповідає положенню перемикача “Род работы” – FA на лицьовій панелі частотоміра Ч3-33.

основні положення - student2.ru

Рисунок 7.1 - Структурна схема ЕЛЧ і діаграми напруг при вимірюванні частоти

Напруга невідомої частоти UfX через роз’єм “Вхід А” поступає на формувач F, де перетворюється в нормалізовані імпульси з частотою fX. Ці імпульси поступають на вхід 1 електронного часового ключа селектора SW, де порівнюються за часом з імпульсом заданої тривалості Трах, що поступав на вхід 2 ключа. У відкритому стані ключа SW серія імпульсів NX поступає в цифровий лічильний пристрій ЦЛП, де підсумовується лічильником і відображається на табло в десятичному коді

NX=TPAX/TX=TPAX∙fX .

Як джерело імпульсів заданої тривалості використовується кварцовий генератор G спільно з подільником частоти. Час рахунку TPAX встановлюється зміною коефіцієнта розподілу n частоти f0 кварцового генератора. При TPAX= 1 s число підрахованих в ЦЛП імпульсів безпосередньо визначає частоту, що вимірюється. При іншому часі рахунку 0,01; 0,1; 10 s автоматично переноситься децимальна точка на цифровому табло.

Похибка вимірювання частоти визначається нестабільністю δ0 частоти кварцового генератора (інструментальна похибка) і методичною похибкою квантування

δf=(δ0+1/fX∙Tрах) ∙100 , % .

На низьких частотах, навіть при максимально можливому для частотоміра Ч3-33 часу рахунку Трах=10 s, методична похибка може виявитися недопустимо великою. Наприклад, при fX=10 Hz, δf≥±1%. Тому на низьких частотах доцільно вимірювати період TX коливань, а не частоту.

Вимірювання періоду TX забезпечується структурною схемою приладу (рис. 7.2), що відповідає положенню перемикача “Род работы” в режимі “ТБ” або “ТБ∙10” на лицьовій панелі частотоміра Ч3-33.

У цьому випадку сигнал, що вимірюється, з входу "Б" приладу поступає на формувач-множник періоду ФМП. На вході блоку ФМП формується імпульс, тривалість якого визначає час відкритого стану ключа SW, тобто час рахунку Трах=TXm, m=1; 10. На другий вхід ключа при цьому подаються короткі імпульси – “метки времени” з періодом ТМІТ. Такі імпульси виробляються високостабільним кварцовим генератором G спільно зі схемою подільника частоти.

основні положення - student2.ru

Рисунок 7.2 - Структурна схема ЕЛЧ і діаграми напруг при вимірюванні періоду

Імпульси міток часу через селектор SW, відкритий на час Трах, поступають в цифровий відліковий пристрій і там підсумовуються. Результат рахунку імпульсів NX відображається на цифровому табло ЦЛП.

Похибка вимірювання періоду δТ оцінюється формулою

δТ=±(δ0міт/m∙TX) ∙100 , % .

Наши рекомендации