2.4 Резонансний метод вимірювання частоти

Принцип дії аналогового резонансного частотоміра (рис.12 та рис.12.1) ґрунтується на порівнянні вимірюваної частоти f_x з частотою резонансного контуру f_р. Сигнал з частотою f_х, яку необхідно виміряти, через взаємно індуктивні елементи подається на коливальний контур LC_х. Резонансну частоту контуру можна змінювати, змінюючи ємність конденсатора С_х:

За допомогою індикатора резонансу контур налаштовується у резонанс із вимірюваною частотою f_x=f_р. Індуктивність L заздалегідь відома із заданою точністю, а тому шкала конденсатора градуюється безпосередньо в одиницях частоти. На високих і надвисоких частотах коливальний контур частотоміра виготовляєтеся у вигляді відрізка коаксіальної лінії або об'ємного резонатора.

Рис.12 Принцип дії аналогового резонансного частотоміра

Рис 12.1 Частотомір Ч2-19А резонансний (Ч219А, Ч 2 19А, Ч-2-19А, Ч2 19А, Ч-219А, Ч 219А)

Частотомір Ч2-19А резонансний призначений длявимірювання частоти безперервних та імпульсно-модульованих сигналів.

 

    Технічні характеристики приладів частотоміри Ч2-19А резонансні:

 

    Основна похибка вимірювань - 0,05%;

    Діапазон частот - 1500МГц-2500МГц;

    Чутливість приладу частотомір Ч2-19А резонансний в безперервному режимі - 0,1мВт;

    Хвильовий опір - 50 Ом;

    Живлення - 220В, 50Гц і 115В, 400Гц;

    Споживана потужність приладу частотомір Ч2-19А резонансний - не більше 50В·А;

    Температура навколишнього повітря - від -30ºС до +50ºС;

    Відносна вологість - до 90%;

    Габаритні розміри приладу частотомір резонансний Ч2-19А - 295х230х155мм;

    Маса - 8кг;

    Виробник гарантує відповідність якості приладу частотомір Ч2-19А резонансний вимогам технічних умов ТУ при дотриманні споживачем умов і правил зберігання, транспортування, монтажу, експлуатації встановлених технічними умовами та експлуатаційною документацією.

2.5 Вимірювання частоти за допомогою осцилографа

Лінійна розгортка. У режимі лінійної розгортки сигнал із частотою, яку необхідно виміряти, подається на вхід каналу вертикального відхилення. За допомогою синхронізації досягають стійкого зображення на екрані осцилографа. Частоту вимірюють, підраховуючи візуально кількість повних коливань за одиницю часу. Період коливань вимірюють також візуально за допомогою шкали, нанесеної на екрані осцилографа.

Якщо осцилограф двоканальний або двопроменевий, то можна виміряти зсув фаз між двома коливаннями однакової частоти, подаючи їх на входи каналів вертикального відхилення.

Зсув фаз можна виміряти також і за допомогою одноканального осцилографа, якщо один сигнал подати на вхід вертикального відхилення, а другий - на вхід зовнішньої синхронізації.

Синусоїдна розгортка. Якщо сигнал з вимірюваною частотою подати на вхід каналу вертикального відхилення осцилографа, а сигнал із відомою зразковою частотою подати на вхід каналу горизонтальної розгортки, то на екрані осцилографа можна отримати так звані фігури Лісажу - складні траєкторії руху електронного променя, вигляд яких залежить від співвідношення частот f_x/f₀ і від кута зсуву фаз (рис.13).

Рис.13 Лісажу

Циклічна розгортка. У цьому режимі на вхід горизонтального й вертикального каналів подаються сигнали однієї і тієї самої зразкової частоти, відомої із заданою точністю, і зсунуті один відносно одного на π/2. На екрані осцилографа електронний промінь рухатиметься вздовж кола, причому тривалість одного оберту дорівнює періоду зразкового сигналу.

Сигнал із вимірюваною частотою f_x подається на модулятор електронно-променевої трубки і таким чином модулюється яскравість зображення - у додатний півперіод зображення яскравіше, а у від'ємний - менш яскраве. Якщо f_x>f₀, то у зображенні кола на екрані осцилографа з'являються світлі і темні ділянки. Кількість світлих або темних ділянок дорівнює кратності n вимірюваної f_x і зразкової f₀ частот

n=f_x/f_0,звідки

f_x=nf₀.

Пунктирне зображення кола на екрані нерухоме тільки за умови кратності f_x/f₀, тому візуально домагаються кратності, змінюючи зразкову частоту f₀.