3 1.Цифровой частотомер.
Ц
Ч
предназначен д/измерения среднего или
мгновенного знач. частоты периодич.
сигнала. Принцип действия ЦЧ ср. значения
закл. в подсчете числа периодов Тх
неизв. частоты fx
за образцовый интервал времени.
УФ – усилитель формиро. ФВИ – формирователь врем. интерв. ГОИВ – генер. образц. интерв. времени.
Вх. сигнал неизв. частоты поступ. на УФ, на вых. которого образуется прямоуг. импульсы с той же частотой. ГОИВ, состоящ. из ГИ и ФВИ *счетчики делители формируют образц. интервал времени равный 1с. На время T0 ключ открыт и имп. неизв. частоты поступ. на счетчик, поскольку Т0=1с, то кол-во импульсов, посчитанное счетчиком за 1с и есть частота измер.
сигнала.
N
= T0
/ Tx
= T0
fx.
Относительная погрешность измерения
определяется по выражению кв
=
1
/ N
=
1
/ T0
fx.
Частотомерами, построенные по данной схеме нецелесообр. измерять низкие частоты, поскольку это приводит к большой погр. измерений. Частотомеры мгнов. знач. используют на низких и инфранизких частотах. Принцип действия их основан на измерении периода с послед. вычисл. частоты.
32.Цифровой периодометр.
Ц
ифровые
измерители врем интервалов предназначены
д/измерения периода гармонических или
импульсных сигналов. Принцип действия
их основан на подсчете числа периодов
t0
импульсов образцового сигнала, с
образцовой частотой f0,
заполняющих интервал ТX.
Структ схема (рис1). Ф-формирователь,
Тг-тригер, К-ключ, ГИ-генератор импульсов,
Сч-счетчик, ОУ-отсчетное устр-во.
Измеряемый сигнал подается на
формирователь, на вых кот образуются
импульсы, синхронизированные во времени
с моментами времени измерения знака
входного сигнала от – к +. Данные импульсы
изменяют состояние тригера, кот в свою
очередь открывает ключ и импульсы от
ген-ра импульсов поступают на счетчик,
с приходом 2го импульса на формирователь
тригер возвращается в исходное состояние
и тем самым закрывает ключ, прекращая
подачу импульсов от ген-ра к счетчику.
Кол-во импульсов подсчитанное счетчиком
пропорционально интервалу времени или
периоду входного сигнала. Если пренебречь
нестабильностью частоты f0,
то основной погрешностью явл-ся
погрешность квантования временного
интервала ТX.
С другой стороны погрешность тем менее,
чем выше частота f0.
Для уменьшения погрешности квантования
– применяют усреднение результата за
N
периодов (чаще 10).
33.Цифровой фазометр.
;
В
совр. техн. широко распр. фазовые м-ды
измерения, кот обладают выс. точностью
и помехоустойчивостью, они использ. для
измерения характеристик импульсных
устр-ств. точн. измерений углов и
перемещений, дальномерах и др. Принцип.
действия закл. в преобразовании
измеряемого сдвига фаз между двумя
синусоидальными сигналами с преобраз.
импульсного напряж. во временной
интерввал, который затем измеряется
число-импульсным методом.
Входн сигн., разность фаз кот. поступ. на формирователь Ф1 Ф2, на вых. формирователей образ. импульны при изм. знака вх. сигнала от – к +. Временной интерв. кажд. имп. с формирователей поступает на триггер, при приходе импульса от Ф1 тригг. перекл., тем самым открывает ключ, при приходе имп. от Ф2 триг. перекл. в исх. сост. и закр. ключ. Т.о. ключ открыт на время х равное разности фаз между 2-мя сигналами. В это время имп. от генер. через ключ прох. на счетчик, т.о. посчитанное счетчиком кол-во импульсов пропорц. времени сдвига фаз 2-х сигналов. Основн. недостатком ЦФ мгнов. занч. явлляется ограниченность частотного диапазона со стороны верхн. частот. Д/измерения пар-ов ВЧ сигналов используют ЦФ средн. сдвига, в нем усредняют измеренное знач. за N периодов втечение заданного времени. Диапазон измерения до 100кГц погр. 0,01% Если сравнить все расм. схемы, то видно, что они сост. из одинаковых узлов, поэтому частотомеры и измерители врем. интервалов в большинстве случ. строятся в виде одного универсальн. прибора, наз электронно-счетным частотомером или частотомером хронометром. Посредством переключ. могут устанавл. след. виды измерения: частота; период или пром. времени; отношение частот; а также подсчета кол-ва имп. за опр. пром. времени. Частотомеры делятся на НЧ и ВЧ до 10 МГц и до 500МГц.