Двоично-десятичный код используется в блоках индикации для управления цифровыми отсчетными устройствами. При двоично-десятичном кодировании сохраняется расположение десятичных разрядов, но каждый из них (цифры от 0 до 9) представляется двоичным кодом из комбинации четырех двоичных символов «1» и «0». Такая комбинация из четырех элементов цифр называется тетрадой.
Тема 4. Измерение электрических и временных величин
Лекция 9. Измерения временных интервалов, частоты и фазы
9.1. Измерение частоты.
9.2. Цифровой метод измерения интервалов времени.
9.3. Цифровые фазометры.
9.1. Измерение частоты
Частотой f называется число идентичных событий, происходящих в единицу времени. Единицей циклической частоты является 1 герц (Гц), когда одно событие совершается за 1 с.
Для измерения частоты используют методы сравнения с частотой источника образцовых колебаний, к которым относятся резонансные и гетеродинные частотомеры, а также осциллографы.
Измерение частоты чаще всего выполняют цифровым (дискретного счета) методом.
Функциональная схема цифрового (электронно-счетного) частотомера изображена на рис. 9.1.
Рис. 9.1. Функциональная схема цифрового (электронно-счетного) частотомера
Цифровой частотомер является многофункциональным устройством и позволяет проводить не только измерение частоты и отношения двух частот, но и интервалов времени.
Исследуемый гармонический сигнал, имеющий частоту fX, подается на входное устройство, усиливающее или ослабляющее его до значения, требуемого для нормальной работы. С выхода входного устройства гармонический сигнал поступает на вход первого формирователя импульсов 1, на выходе которого формируется последовательность коротких однополярных импульсов, называемых счетными.
Счетные импульсы поступают на один вход временного селектора, на другой вход которого подается с выхода устройства формирования и управления стробирующий импульс прямоугольной формы и калиброванной длительности Т0 . Интервал времени калиброванной длительности Т0 называется временем счета, в течение которого временной селектор открывается и пропускает пакет импульсов N на вход счетчика.
Измеряемая частота пропорциональна числу счетных импульсов
.
Счетчик подсчитывает N импульсов и выдает соответствующий код в цифровое отсчетное устройство.
Систематическая погрешность электронного частотомера определяется стабильностью работы генератора образцовой частоты. Случайная составляющая погрешности зависит от погрешности дискретизации.
Для уменьшения влияния погрешности дискретизации на результат измерения частоты можно провести ее многократные наблюдения, а затем выполнить их статистическую обработку
Суммарная относительная погрешность измерения частоты цифрового частотомера нормируется в процентах величиной
,
где δКВ – относительная нестабильность опорного кварцевого генератора образцовой частоты, обычно не выше 5∙10-9;
Т0 – интервал времени отсчета;
fX – значение измеряемой частоты.
Диапазон измеряемых частот от нескольких герц до сотен мегагерц. Относительная погрешность измерения частоты 10-6 … 10-9.
9.2. Цифровой метод измерения интервалов времени
Интервалом времени Δt называется время, прошедшее между моментами двух последовательных событий, например, период колебаний, длительность импульса, разнос по времени двух импульсов.
Измерение интервалов времени ТХ гармонического сигнала цифровым методом основано на заполнении его импульсами, следующими с образцовым периодом Т0, и подсчете числа МХ этих импульсов. Техническая реализация цифрового метода измерения интервалов времени выполняется с помощью цифрового частотомера, функциональная схема которого была приведена на рис. 9.1, в режиме измерения интервалов времени.
Временные диаграммы, поясняющие метод цифрового измерения интервалов времени, изображены на рис. 9.2.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.