27. Структурная схема электронно-счетного частотомера в режиме измерения периода.

ГОЧ – генератор опорной частоты; Ф1 и Ф2 – формирователи импульсов; ВС – временной селектор; ; СЧ – счетчик импульсов; ЦОУ – цифровое отсчетное устройство; ВУ – входное устройство; УФУ – устройство формирования и управления;

28. Источники погрешностей эсч и их нормирование

1. Погрешность дискретизации. Ее уменьшают за счет увеличения частоты ГОЧ (путем установки умножителя частоты между ГОЧ и Ф1), т.е. за счет увеличения числа счетных импульсов. С этой же целью в схему между ВУ и Ф2 можно ввести делитель частоты.

2. Погрешность, обусловленная нестабильностью образцовой частоты кварцевого генератора вследствие старения кварца.

3. Влияние шумов В каналах формирования строе-импульса U3 и счётных импульсов , входящие в их положение временную модуляцию по случайному закону.

Погрешность измерения: - частоты - ±δ0±1 ед. сч., - периода - ±δ0±((3·10-3 )/n±fвх/(fтакт·n)); где δ0 = ±10-7 - погрешность основного внутреннего генератора;

29. Методы измерения фазового сдвига.

Фазовым сдвигом  называется модуль разности начальных фаз двух гармонических сигналов одной частоты и . Таким образом фазовый сдвиг равен. Он является постоянной величиной и не зависит от момента отсчёта.

осциллографический;

компенсационный;

дискретного счета.

Осциллографический метод

Этот метод реализуется с помощью линейной, синусоидальной и круговой разверток.

Метод линейной развертки

Для этого используется двухлучевой или двухканальный осциллограф. На входы Y₁ и Y₂ подаются исследуемые сигналы. Частота развертки подбирается так, чтобы на экране наблюдалось 1-2 периода сигналов (рис.11.1 а). Измерив Т и  по формуле определяют фазовый сдвиг, где ab и ac – измеренные на экране ЭЛТ длины отрезков.

Метод синусоидальной развертки

Метод может быть реализован с помощью однолучевого осциллографа. Один сигнал  подается в канал Y, а второй  – на канал Х (генератор развертки отключен). На экране осциллографа получается эллипс (рис. 11.2 рис. 11.2.), уравнение которого

( 11.2)

где a, b – максимальные отклонения по горизонтали и вертикали соответственно.

Существует ряд методов определения фазового сдвига по полученной фигуре.

Осциллографический метод прост, не требует дополнительных приборов, но не даёт однозначности (знак угла) и обладает большой субъективной погрешностью. Погрешность определения фазового сдвига составляет 5-10% из-за неточностей определения длин отрезков, искажений эллипса.

Метод круговой развертки

При использовании этого метода опорное напряжение с помощью фазовращателя ФВ расщепляется по фазе и в виде двух сдвинутых на 90^o напряжений подается на вход усилителей У1 и У2 каналов X и Y (рис.11.3).

Компенсационный метод

Для осуществления измерений по этому методу необходимо иметь два фазовращателя, один из которых должен быть калиброван. Фазовращатель (группа Ф3) – это устройство, с помощью которого в схему вводятся известный и регулируемый фазовый сдвиг.

Метод дискретного счета

Как было показано выше, фазовый сдвиг легко преобразуется во временной интервал. Метод дискретного счета предполагает заполнение этого временного интервала счётными импульсами и подсчет их количества. Если частота следования счетных импульсовf₀, то в интервале  их будет . Тогда фазовый сдвиг

( 11.14)

Измерив  и T с помощью цифрового измерителя временных интервалов или цифровым частотомером можно косвенным методом по приведенной формуле рассчитать величину фазового сдвига.