Обозначим через tx период импульсов частоты fx, тогда количество импульсов N, прошедших на счетчик СчИ за время Т0: N= Т0/ tx= Т0 fx.
При стабильном и постоянном значении Т0 код N прямо пропорционален fx. Точность измерения частоты fx зависит от точности задания интервала Т0.
В качестве датчика интервала времени применяют кварцевые генераторы. Стабильность их ¯ 10-5% за 10 дн. Þ высокая точность ЦОУ до 7 декад.
Другой составляющей погрешностью является дискретность преобразования интервала времени Т0 в код N.
Эта погрешность проявляется в том, что при одних и тех же значениях Т0 и N, значения fx могут быть различными и находится в некоторых пределах.
а) погрешность дискретности отсутствует б) погрешность дискретности +txÞ tx2>tx1
в) погрешность дискретности –txÞ tx3<tx1
Когда на T0 укладывается точно N импульсов с периодом tx1.
Погрешность дискретности на превышает ±1 отсчета по ЦОУ, а ее относит, значение - <tx/T0=1/(T0fx). Т.о. границы относительной погрешности частотомера в % определяются ±(STo+1/(T0fx))*100.
Схема на рис.а пригодна для измерения f=0…max, но на низких частотах – большое время. Так при измерение fx=100Гц частотомером с семидекадным ОУ. Первая значащая цифра результата измерения должна быть в старшей декаде ОУ. Для выполнения этого условия в семидекадном ОУ на вход частотомера надо пропустить 106 импульсов и затратить на это время T0=106/fx=104c»3 часа. Время измерения можно сократить без потерь точности, если перейти к измерению частоты, а не периода.
Схема периодомера.
ГВ4 – генератор высокой частоты, ЭК – электронный ключ, два счетчика импульсов СчИ и СчИ1, ЦОУ, ОУ – усилит.-ограничитель, переключатель SA.
Напряжение произвольной формы, период которого Tx измеряется, преобразуется усилителем-ограничителем ОУ в прямоугольные импульсы с периодом Tx. Если переключатель SA находится в положении 1, то импульс с выхода ОУ замкнет ключ ЭК на время равное Tx, при этом от ГВЧ на СчИ пройдет N импульсов с периодом t0. значение Tx=Nt0 может оказаться недостаточным для того, чтобы первая значащая цифра отчетного устройства ЦОУ появилась в старшем разряде. Время замкнутого состояния ключа ЭК можно увеличить, поставив переключатель SA в позицию 2. В этом случае импульс управления ЭК формируется счетчиком СчИ и равен nTx, где n – коэф. пересчета счетчика СчИ.
Структурная схема частотомера позволяет без существенных переделок путем простых переключений использовать его:
1) Для измерения длительности импульсов и интервалов времени; в этом случае измеряемая величина подается на вход усилителя-ограничителя ОУ, рис.а переключатель в позиции 1.
2) Для измерения отношения частот, в этом случае рис. напряжение с частотой f1 подается на вход ОУ, а напряжение с частотой f2<f1 используется для управления ключом ЭК (датчик интервала времени ДИВ отключается); код N= f1/f2
3) В качестве генератора кратных эталонных частот, которые создаются кварцевым генератором и делителем частоты
4) В качестве делителя частоты путем использования счетчиков импульсов
Ф599 – частотомер-хронометр предназначен для измерения частоты и периодов электрических колебаний, длительности импульсов и интервалов времени, отношения частот и делителя частоты. Прибор имеет диапазоны измерения:
· Частот 0.1 Гц…1.5МГц
· Периодов эл. колебаний, которые соответствуют частотам 0.1 Гц…1МГц
· Интервалов времени от 10мкс до 10с
· Количества импульсов до 9 999 999
· Отношения частот от 1:1 до 5*105:1 на частотах 0.1 Гц…1.5МГц
Время T0 измерения частоты 0.01, 0.1, 1, 10, 100с. Количество периодов n при измерении усредненного значения периодов и отношения частот 1, 10, 102, 103, 104мкс. Диапазон входных напряжений 0.1…100В.
Входные частоты опорного генератора 106, 105, 5*104, 2.5*104,
Прибор имеет ручное, автоматическое и дистанционное управление.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.