3. Электронные частотомеры дискретного действия.

Из всех методов измерения частоты наиболее совершенным является метод, основанный на счете количества периодов измеряемого сигнала за определенный отрезок времени (метод счет импульсов). В основе этого метода лежит само определение частоты, как число периодов колебаний в секунду. Использование электронных схем счета импульсов позволило создать измерители частоты с цифровым отсчетом – электронно-счетные частотомеры или цифровые частотомеры. Цифровые частотомеры являются наиболее широкополосными и точными приборами. В данной работе изучается цифровой частотомер хронометр Ф5080.

3.1. Цифровой частотомер

На рис. 4 приведена упрощенная структурная схема цифрового частотомера, принцип действия которой поясняется временными диаграммами сигналов (рис. 5) в некоторых ее точках.

16

Напряжение измеряемой частоты dx (рис. 5а) подается на формирователь импульсов, преобразующий различные по форме и амплитуде периодические сигналы в короткие импульсы, частота следования которых равна dx (рис. 5-б). Эти импульсы поступают на вход электронного ключа, который нормально закрыт. Упражнение ключом осуществляется сигналами схемы датчика интервалов времени измерения. Управление схемой датчика времени измерения осуществляется с помощью кнопки «измерение». При нажатии кнопки «измерение» датчик интервалов времени измерения вырабатывает два импульса (рис. 5-в), первый открывает электронный ключ, а второй – закрывает (рис. 5-г). Таким образом, в течении некоторого строго определенного промежутка времени Tизм. импульса с частотой d(x) проходят на счетчик импульсов (рис. 5-д). Сосчитанное счетчиком импульсов число импульсов в цифровой, чаще всего в десятичной форме, отображается на отсчетном устройстве.

17

Значение измеряемой частоты определяется по формуле:

где Nx – число импульсов, зафиксированное отсчетным устройством

Tизм. – время измерения в сек.

Таким образом, величина dx является средним значение частоты за время T изм.

4. Порядок выполнения работы

1. При предварительной подготовке к работе необходимо:

а) изучить принцип действия и устройство электронных частотомеров и составить конспект;

б) вычертить блок – схему цифрового частотомера Ф5080 согласно рис. 4 и блок – схему частотомера ЧЗ – 7 согласно рис. 2.

в) записать основные технические данные частотомеров;

2. Измерить частоту и период импульсов генератором Ф5080.

а) подготовить прибор согласно описанию к работе;

б) установить переключатель «род работы» в положение «1»;

в) установить переключатель «время измерения» в положение 4 – 1 сек.;

г) установить тумблер сброса в положение «автомат»;

д) установить тумблер «скважность имп.» в положении «≤ 10»;

е) установить переключатель полярности в положение «»;

ж) входной делитель «УВЧ» поставить в положение 1:10;

з) измерить частоту колебаний импульсного генератора, находящегося на стенде (импульса «», ручка «амплитуд» в крайнее правое положение, длительность импульсов= 4 ms).

Данные измерений занесите в таблицу № 1.

и) вычислить абсолютную и относительную погрешность шкалы «частота» импульсного генератора;

к) установить переключатель «род работы» в положение «»;

л) установить переключатель «метки времени» в положение «ms»;

м) измерить период колебаний измеренных частот и данные свести в таблицу 1.

Таблица 1.

Измеряемая частота dx (Гц)	Показания цифрового частотмера (Гц)	Абсолютная ошибка ∆	Относительная ошибка (%)	Длительность периода Т (ms)
100
500
1000
5000
10000