Порядок выполнения опыта

1. В соответствии с указаниями по эксплуатации перевести частотомер в режим измерения периода. Источник сигналов (внешний генератор или ГИ макета) и его частота остаются теми же, что и в предыдущем опыте.

2. Снять зависимость погрешности измерения периода от числа n измеряемых периодов. Для этого произвести измерение периода сигнала на входе СИ макета при значениях числа периодов n , указанных в табл. 4.5. Результат измерения T_x снять с ЦОУ с указанием положения запятой и размерности. Число импульсов N_х определяется так же, как и при измерении частоты. Значения T_х и N_х занести в табл. 4.5.

Таблица 4.5

Результаты измерений и вычислений	Число измеряемых периодов n
	1	10	100
Период следования Tx
Число импульсов Nx
Время измерения tи
Погрешность измерения δT, %

3. По результатам измерений, пользуясь соотношениями (4.2) и (4.3), вычислить время измерения t_и и погрешность измерения периода δ_T , считая, что δ_T δ_к. Результаты вычислений занести в табл. 4.5 и по ним построить зависимости δ_T = f(n) и t_и = f(n) на одном графике, применив для n логарифмический масштаб.

4. Снять зависимость погрешности измерения периода от его длительности при постоянном числе измеряемых периодов n, заданных преподавателем. Для этого, не меняя источник и частоту входного сигнала СИ макета, произвести поочередно измерение периодов сигналов на входе СИ макета ( ) и на выходах Q₁–Q₄ триггеров СИ макета ( ). Результаты измерений занести в табл.4.6.

Таблица 4.6

n=

Результаты измерений и вычислений	Значения измеряемых периодов
Период Tx
Число импульсов Nx
Время измерения tи
Погрешность измерения δT, %

5. Аналогично п.3 данного опыта вычислить t_и и δ_T и включить в табл. 4.6. Построить зависимости и t_и=f(T_x) на одном графике.

6. Проанализировать путем сравнения полученные зависимости погрешностей измерения и времени измерения от значений измеряемой величины для режимов измерения частоты и периода ЦЧ.

На основе анализа сделать выводы о целесообразности применения того или иного режима измерения при различных значениях частоты (или периода).

Опыт 4. Измерение отношения частот двух сигналов

В опыте производится измерение отношения частоты входных сигналов СИ макета к частоте сигналов на выходе триггеров Q₁–Q₄ этого же счетчика. Этим экспериментально проверяется значение коэффициента деления двоичного СИ при различном числе разрядов (триггеров) в счетчике.

Измерение отношения частот двух сигналов состоит в подсчете с помощью СИ числа периодов одного сигнала (с более высокой частотой), уложившихся в один или n периодов другого сигнала (с более низкой частотой).

Структурная схема частотомера изображена на рис.4.6.

В данной структурной схеме по сравнению с предыдущими отсутствует ГСЧ и дополнительно включен формирователь Ф₂, формирующий из второго сигнала импульсы с периодом T₂=1/f₂. Импульсы с частотой первого сигнала f₁ = 1/T₁ через ключ К поступают на СИ и подсчитываются им. Ключ К открывается на время, равное Т₂ или – в зависимости от выбранного коэффициента деления ДЧ. Таким образом, в этом режиме переменными являются и время измерения и частота заполняющих этот интервал импульсов f₁.

Число импульсов, поступивших в СИ,

,

т.е. однозначно связано с измеряемым отношением f₁/f₂.

Погрешность измерения отношения частот будет определяться лишь погрешностью дискретности, максимальное значение которой определится как

.

Если частоты сигналов f₁ и f₂ кратны и взаимно синхронизированы, то погрешность δ_к будет отсутствовать, т.е. δ_к = 0.