3. Устройство и работа изделия

3.1 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

3.1.1. Принцип действия частотомера построен по классической схеме, в которой подсчитывается число периодов неизвестной частоты за из­вестный высокоточный отрезок времени, называемый временем измерения.

При времени измерения в 1 с количество подсчитанных периодов и есть значение измеряемой частоты в герцах. На цифровом табло автома­тически регистрируется результат измерения с указанием порядка и раз­меренности. Время измерения изменяется путем последовательного деления час­тоты опорного генератора декадными ступенями.

При измерении периода длительность времени измерения равна изме­ряемому периоду, а подсчитываемые за это время колебания, образуются декадным делением опорной частоты, и называются метками времени.

При измерении отношения частот время измерения равно периоду низ­шей из сравниваемых частот, в течение которого подсчитывается коли­чество колебаний верхней из сравниваемых частот.

3.1.2. Измерение частоты электрических колебаний производится по структурной схеме рисунок 2,

при положении переключателя «РОД РАБОТЫ» - «f_A» измеряемые колебания частотой от 10 Гц до 3,5 МГц усиливаются и формируются усилителем-формирователем и поступают через селектор на блок счетных декад. Селектор открывается строб-импульсом, который вырабаты­вается схемой автоматики из импульсных сигналов, поступающих с дели­теля базы времени. Необходимое время счета выбирается переключателем «МЕТКИ ВРЕМЕНИ - ВРЕМЯ СЧЕТА S».

Рисунок 3 - Структурная схема измерения частоты электрических колебаний

3.1.3. Измерение периодов электрических колебаний производится по блок-схеме рисунок 3 при положении переключателя «РОД РАБОТЫ» - «Т_Б» или «10Т_Б». Входной сигнал усиливается и формируется усилителем-формировате­лем и управляет схемой автоматики, формирующей строб-импульс, дли­тельность которого равна периоду измеряемого сигнала. На вход блока счетных декад поступают метки времени с делителей базы времени. Ве­личина меток времени выбирается переключателем «МЕТКИ ВРЕМЕНИ - ВРЕМЯ СЧЕТА S».

Рисунок 4 - Структурная схема измерения периодов электрических колеба­ний.

Более точное измерение периода производится в режиме "10Т_Б". В этом случае сформированный входной сигнал поступает на декадный делитель, где его период умножается на 10, а затем на схему формирования строб-импульса. Длительность строб-импульса в этом случае равна 10 периодам измеряемого сигнала. На табло производится индикация результата измерения.

3.1.4. Измерение отношения частот производится по блок-схеме рисунок 4. Усиленные и сформированные колебания меньшей из частот управ­ляют схемой формирования строб-импульса. Усиленные и сформированные колебания большей из частот поступают через селектор на блок счетных декад и блок индикации.

Рисунок 5 - Структурная схема измерения отношения частот.

3.1.5 Измерение длительности импульса производится по структурной схеме измерения периода (рисунок 2) с той разницей, что формирователь строб-импульса управляется обоими фронтами сформированного импульса, формируя, таким образом, строб-импульс, длительность которого равна длительности входного импульса. Длительность меток времени выбирает­ся переключателем «МЕТКИ ВРЕМЕНИ - ВРЕМЯ СЧЕТА S».

3.2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ИЗДЕЛИЯ.

Рисунок 6 - Структурная схема частотомера.

3.2.1. Структурная схема (рисунок 6) прибора содержит следующие узлы:

• термостатированный кварцевый генератор;

• делители базы времени;

• блок автоматики;

• входные усилители-формирователи;

• селектор;

• блок счетных декад,

• блок индикации,

• блок питания.

3.2.2.Термостатированный кварцевый генератор генерирует высокоста­бильные колебания частоты 1МГц, которые служат для получения методом деления импульсных сигналов с сеткой частот 1МГц, 100 кГц, 10 кГц, 1 кГц, 100 Гц, 10Гц,1 Гц, 0,1 Гц, 0,01 Гц.

3.2.3. Делители базы времени осуществляют деление частоты кварцево­го генератора 1 МГц декадными ступенями до 0,01 Гц деление получен­ной сетки частот еще в 6 раз для измерения количества оборотов в ми­нуту. Полученные частоты используют как метки времени ( 1 МГц, 100 кГц, 10 кГц, 1 кГц ).

3.2.4 Автоматика управления всем процессом измерения обеспечивает регулируемое время индикации результатов измерений на цифровом таб­ло, сброс счетных декад и других схем в "нулевое" состояние перед каждым измерением.

3.2.5. Входные усилители-формирователи усиливают и ограничивают входной сигнал, формируя из него затем сигнал постоянной амплитуды с большой крутизной фронтов, независимо от входного сигнала.

3.2.6. Селектор выполняет функцию временных "ворот" для счетных импульсов. Он открывается на время действия строб-импульса, вырабатываемого схемой автоматики.

3.2.7. Блок счетных декад осуществляет подсчет поступивших импуль­сов и выдачу результатов измерения в дешифраторе блока индикации и на ЦПУ в коде 1-2-4-8.

3.2.8. Блок индикации осуществляет расшифровку результатов из серии, поступающих на дешифраторы в двоично-десятичном коде 1-2-4-8 с блока счетных декад в десятичный код, цифровых газоразрядных индика­торов и индикацию и разрядности результата измерений.