Шпоры к экзамену / 60
.doc-
Цифровые частотомеры и фазометры. Упрощенные структурные схемы. Принципы действия.
Цифровые частотомеры и фазометры с фиксированной логикой.
Современные цифровые частотомеры многофункциональные, т.е. они могут работать в разных режимах измерения - частоты синусоидального или импульсного напряжения, интервала времени.
Принцип действия цифрового частотомера заключается в следующем (рис.16.5). Из периодического сигнала u(FX), частота которого измеряется, во входном устройстве ВУ и формирователе импульсов ФИ создается непрерывная последовательность прямоугольных импульсов. Эти импульсы подаются на счетчик импульсов (СИ), который стартует и останавливается в интервале времени Δt по команде устройства управления. Интервал задается формирователем «Ф Δt» как сумма K периодов генератора (ГИ) TИ : Δt=K TИ. При показании счетчика (СИ) N получается TX = Δt/N и FX = 1/TX .
Рис.16.6. К принципу действия цифрового частотомера.
Схема, поясняющая принцип действия цифрового фазометра, приведена на рис.16.7. Фазометр имеет два входа – канал 1 и канал 2. Из входных напряжений u1 и u2, имеющих одну частоту, формирователи импульсов ФИ1 и ФИ2 создают короткие импульсы в моменты времени, когда полярность напряжений меняется с плюса на минус. Далее импульс канала 1 устанавливает состояние триггера T сначала в 1, а потом импульс из канала 2 – в 0. Выходной сигнал триггера подается на вход элемента “&”. На другой вход этого элемента подается непрерывная последовательность импульсов от генератора (ГИ). Частота этого генератора fГИ много больше частоты входных напряжений F. Таким образом, на выходе элемента импульсы проходят только в интервале времени Δt, длительность которого зависит от сдвига фаз напряжений на каналах 1 и 2. Значение Δt определяется количеством импульсов K генератора ГИ и его частотой Δt= K(1/ fГИ). Для расчета сдвига фаз Ψ по схеме, приведенной выше, производится определение периода T входных напряжений. В итоге
Ψ= 2π Δt/ T=2π F Δt.
Рис.16.7. К принципу действия фазометра.
Особый класс ЦИП включает приборы с микропроцессорами (МП). Использование МП выводит ЦИП на верхний уровень по качеству и потребительским свойствам.
Выходные устройства таких ЦИП унифицированы таким образом, чтобы эти приборы можно было подключить к компьютерам и использовать в системах измерения, контроля и управления.