Цифровий частотомір номінальних значень

Лічильник СІ рахує задане число імпульсів вимірюваної частоти і закриває ключ . Ключ відкритий протягом часу .

На реверсивному лічильнику РСИ перед кожним вимірюванням предустановлюється число , рівне подвоєному числу імпульсів, що приходять на РСИ при номінальному значенні вимірюваної частоти : .

У час, коли ключ відкритий, з РСИ прочитуються числа з періодом . Тоді цифровий відлік в кінці вимірювання .

Число рівне вимірюваній частоті , при малих

.

Домножаєм і ділимий другий член на , нехтуючи , оскільки .

Вибираємо і ,

.

Відлік СІ до кінця вимірювання буде рівний вимірюваній частоті в сотих долях Гц, тобто якщо =50, відлік лічильника 50,00. Час вимірювання Т1=1 сек. Методична погрішність визначається членом , який був відкинутий.

Відносна методична погрішність

2-12. Цифрові фазометри миттєвого значення фазових зсувів, структурні схеми, принцип дії, аналіз похибок, рівняння перетворення.

Цифрові фазометри зіставлення.

Визначаються миттєві значення фазового зрушення по проміжку часу між проходженням передніх або задніх фронтів синусоїд через 0-вое значення. Тобто фазове зрушення перетвориться в часовий інтервал, який потім вимірюється.

Свідчення лічильника залежать від частоти вимірюваних сигналів , значення якої повинно бути відомо з високою точністю. Погрішність від квантування:

Вона розподілена по трикутному закону Сімпсона і її с.к.о.

Погрішність квантування збільшується із зростанням частоти. При заданій погрішності верхня гранична частота

Нижня гранична частота нічим не обмежена.

У цифрових фазометрах виникає погрішність від неточності фіксації моментів проходження сигналів через нульові значення із-за впливу вищих гармонік і шумів, від нестабільності генератора квантуючих імпульсів і інші властиві вимірникам тимчасових інтервалів.

Усунення залежності результату вимірювання миттєвого фазового зрушення від частоти вхідних сигналів може бути досягнуте таким чином:

1) вимірюванням частоти і визначенням результату вимірювання за допомогою обчислювального пристрою;

2) застосуванням схем перетворення частоти;

3) множенням частоти квантуючих імпульсів на ;

4) множенням тимчасового інтервалу, пропорційного вимірюваному фазовому зрушенню.

2-13. Фазометри з множенням частоти та часового інтервалу, структурні схеми, принцип дії аналіз похибок, рівняння перетворення.

Фазометр з множенням частоти.

У даному фазометрі квантуючих імпульсів з частотою виходять від наступного помножувача частоти. Частота повторення квантуючих імпульсів змінна і рівна

Якщо вибрати рівним 3600, то виражатиме в десятих долях градуса.

Недолік - збільшення часу вимірювання, оскільки перехідною процес в помножувачі частоти тривати до 10 періодів . Частотний діапазон обмежений частотним діапазоном помножувача частоти.

ФАЗОМЕТР З ПОМНОЖУВАЧЕМ ТИМЧАСОВОГО ІНТЕРВАЛУ.

У цій схемі умножається на постійне число за допомогою двох імпульсних генераторів близьких частот. Імпульс з Ф1 перекидає трігер Т1, який запускає генератор ГІ і встановлює Т3 в одиничний стан, а Т2 в нульове.

Т3 відкриває ключ До і на вхід лічильника поступають імпульси з формувача Ф2. Вихідний імпульс з формувача Ф2 переводить Т2 в одиничний стан, який запускає генератор ГИ2. Якщо частота проходжень ГИ1 і ГИ2 рівні і і їх перші імпульси зрушені на , то їх збіг відбудеться по закінчення інтервалу .

При їх збігу спрацьовує схема порівняння СС, яка переводить Т3 в "0"-ий стан і закриває ключ К. Значение інтервалу визначається методом Ноніуса. У початковий момент інтервалу запускається генератор з частотою , в кінцевий момент інтервалу запускається ГІ 2 . Інтервал від моменту до моменту збігу імпульсу, якщо номер імпульсу, що співпав, рівний можна визначити :

Номер імпульсу, що співпав, , можна визначити як: , ,

нині інтервал часу в перебігу якого лічильник рахує імпульси з періодом повторення :

Свідчення не залежать від частоти. Недолік - збільшення часу вимірювання в раз в порівнянні із звичайним фазометром миттєвих значень.

2-14. Фазометри середніх значень фазових зсувів, структурні схеми, принцип дії, аналіз похибок, рівняння перетворення.