31 Цифровой частотомер.
ЦЧ предназначен для 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. (Рис 1)
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.
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 перидометр
Цифровые измерители врем интервалов предназначены для 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 устройство. Измеряемый сигнал подается на формирователь, на выходе которого образуются импульсы, синхронизированные во времени с моментами времени измерения знака входного сигнала от – к +. Данные импульсы изменяют состояние тригера, который в свою очередь открывает ключ и импульсы от генератора импульсов поступают на счетчик, с приходом второго импульса на формирователь тригер возвращается в исходное состояние и тем самым закрывает ключ, прекращая подачу импульсов от генератора к счетчику. Количество импульсов подсчитанное счетчиком пропорционально интервалу времени или периоду входного сигнала. Если пренебречь нестабильностью частоты f0, то основной погрешностью является 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 Цифровые фазометры.
В
совр. техн. широко распр. фазовые методы
измерения, которые обладают выс. точностью
и помехоустойчивостью, они использ. для
измерения характеристик импульсных
устр-ств. точн. измерений углов и
перемещений, дальномерах и других
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.
Входные сигн., разность фай кот. поступ. на формирователь Ф1 Ф2, на вфх. 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. Для 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, называемого 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.