- •Зміст і завдання предмету.
- •Історія розвитку вимірювальної техніки.
- •3.Основні поняття метрології.
- •4.Класифікація вимірювальних приладів.
- •1. Похибки вимірювань.
- •2. Класифікація похибок.
- •3. Класи точності засобів вимірювання.
- •4. Метрологічні характеристики засобів вимірювання.
- •3.Схема включення амперметра в коло.
- •4.Розширення границь вимірювання амперметрів.
- •5.Вимірювання змінного струму.
- •6.Розширення границь вимірювання – вимірювальні трансформатори.
- •2.Зразкові засоби вимірювань напруги
- •3.Вимірювання постійної напруги.
- •4.Схема включення вольтметра в коло.
- •5. Розширення границь вимірювань напруги.
- •2. Вольтметри середньо випрямлених значень
- •3.Вольтметри амплітудних значень
- •4.Вольтметри середньоквадратичних значень
- •2.Електромеханічні ватметри
- •3.Вимірювання потужності в колах змінного струму.
- •Призначення та метрологічні характеристики вимірювальних генераторів
- •Генератори основної низької частоти
- •Призначення високочастотних генераторів.
- •Класифікація високочастотних генераторів.
- •Структурна схема високочастотного генератора
- •4.Параметри імпульса.
- •5. Генератори імпульсних сигналів
- •Будова та принцип дії осцилографа
- •1.Призначення осцилографів
- •2.Класифікація осцилографів
- •3.Будова електронно-променевої трубки
- •4.Принцип електростатичного відхилення
- •Будова та принцип дії осцилографа
- •1.Основні параметри епт
- •2.Структурна схема осцилографа
- •3.Принцип утворення зображення на екрані осцилографа
- •Будова та принцип дії осцилографа
- •1.Лінійна розгортка
- •2.Режими роботи генератора розгортки
- •3.Синусоїдна розгортка
- •4.Кругова розгортка
- •Будова та принцип дії осцилографа
- •1.Запам’ятовуючі осцилографи
- •2.Багатопроменеві осцилографи
- •3.Швидкісні осцилографи
- •Будова та принцип дії осцилографа
- •1.Калібратори осцилографа
- •2.Вимірювання амплітуди сигналу.
- •3.Вимірювання частоти сигналу.
- •4.Вимірювання зсуву фаз
- •5.Вимірювання коефіцієнта амплітудної модуляції.
- •Каталогова класифікація
- •2. Мостовий метод
- •3. Резонансний метод
- •4. Куметри.
- •Каталогова класифікація
- •2. Еталони і зразкові засоби вимірювання частоти, інтервалів часу
- •3. Вимірювання частоти осцилографом.
- •Електромеханічні частотоміри.
- •5. Резонансний метод вимірювання частоти
- •6.Вимірювальний перетворювач частоти в струм
- •7.Измерение высоких частот
- •Резонансные методы
- •Компенсаційний метод вимірювання різниці фаз.
- •2. Фазообертачі.
- •3.Фазометр на основі вимірювального перетворювача різниці фаз у середнє значення напруги
- •Електромеханічні фазометри
- •4. Модулометр на основі подвійного детектування.
- •5. Девіометр.
- •1.Основні властивості цвп
- •2.Узагальнена структурна схема цвп.
- •3.Перетворення аналогового сигналу в цифровий код.
- •4.Режими роботи цвп.
- •Аналого-цифровые перетворювачі слідкуючого зрівноважування.
- •Цифрові вольтметри
- •Електронно-рахункові частотоміри
- •1. Загальні положення
- •1.Поняття про датчики
- •2.Класифікація датчиків
- •3.Характеристики та параметри датчиків
4. Куметри.
Куметр є універсальним приладом для вимірювання параметрів кіл на високих частотах. Він дозволяє не лише виміряти добротність але і отримувати ряд додаткових схем для вимірювання індуктивності, ємності, опору втрат, і власної ємності котушки індуктивності.
Вимірювальний контур складається із зразкового конденсатора зміної ємності і котушки.. Індикатором резонансу служить електричний вольтметр PV2 .Якщо підтримувати значення Е, строго визначеної величини і умовно прийняти за одиницю, то вольтметр PV2 можна проградуювати безпосередньо в одиницях добротності. Конденсатор С2 має ємність набагато більшу ніж С1, і тому не впливає на резонансні вл. контура.
Лекція № 15
Тема: Вимірювання частоти.
План:
Каталогова класифікація.
2. Еталони і зразкові засоби вимірювання частоти, інтервалів часу
3. Вимірювання частоти осцилографом.
4. Електромеханічні частотоміри.
5. Резонансний метод вимірювання частоти
6.Вимірювальний перетворювач частоти в струм
7. Вимірювання частоти на високих частотах.
Каталогова класифікація
Вступ
Вимірювання частоти, інтервалів часу, фази має велике значення у таких галузях промисловості, як електроенергетика, транспорт, машинобудування та приладобудування. Особливо важливим є вимірювання цих параметрів у наукових експериментальних дослідженнях, оскільки вони вимірюються з найвищою, порівняно з іншими фізичними величинами, точністю. Наприклад, державний первинний еталон часу й частоти відтворює ці величини з відносною похибкою, яка не перевищує 10~13.
У зв'язку з тим, що для вимірювання частоти й часових інтервалів створені високоточні засоби вимірювання, доцільно вимірювати різні фізичні величини з попереднім перетворенням їх у частоту, часовий інтервал або фазу, створивши для цього відповідні вимірювальні перетворювачі. Сучасні вимірювальні прилади — це складні універсальні вимірювальні комплекси, оснащені мікропроцесорами для автоматизації процесу вимірювання і здатні вимірювати частоти, відношення частот, періоди, інтервали часу, зсуви фаз між синусоїдними сигналами, кількість імпульсів.
2. Еталони і зразкові засоби вимірювання частоти, інтервалів часу
Діапазон частот, які доводиться вимірювати, дуже великий — від часток герца до десятків гігагерц. Висока точність, яку вдається досягти під час вимірювання частоти і інтервалів часу, великою мірою забезпечується широким застосуванням кварцових резонаторів, нестабільність частоти А/// яких сягає значення 10"8.
Кварцовий резонатор складається з тонкої пластини мінералу (кварцу або турмаліну) прямокутної або круглої форми, встановленої в кварцотримач. Як відомо, для кристала кварцу властивий п'єзоефект. Якщо кварцову пластину стискати, на протилежних гранях з'являються
резонатора і елементів генератора, дробовим шумом активних елементів (транзисторів), флікер-шумом елементів генератора. Крім того, на короткотермінову нестабільність впливають напруга живлення і механічні вібрації. Довготермінова нестабільність визначається головним чином старінням кварцового резонатора і зміною його механічних властивостей під дією дестабілізуючих чинників: вологості і тиску повітря, вібрацій та радіаційного опромінення. Щоб зменшити дестабільну дію вологості і тиску повітря, кварцовий резонатор розміщують у вакуумному балоні. Граничне значення відносної похибки відтворення частоти, зумовленої довготерміновою нестабільністю кварцового резонатора, не перевищує 10~8 за добу або 5-10~7 за рік. Для зменшення впливу температури генератор з кварцовим резонатором розміщують у термостаті, температуру якого підтримують стабільною.
Еталони часу і частоти. Час і частоту відтворюють з найвищою точністю за допомогою високостабільних молекулярних генераторів за структурою, наведеною на рисунку 8.2. Так, розмір секунди, який визначається як тривалість 9,192631770-Ю9 коливань випромінювання при переході між двома рівнями атома цезію, відтворюється за
допомогою двох цезієвих генераторів з відносною похибкою 10"13.
За частотою цезієвих генераторів періодично контролюють частоту водневих генераторів 03...06, довготермінова стабільність частоти яких (5-10 14) вища, ніж у цезієвих генераторів.
Для неперервного зберігання частоти використовуються чотири водневі генератори 01...ОЮ — зберігачі частоти. З поміж них за допомогою схеми формувань робочих шкал вибирають найбільш стабільний генератор-зберігач і формують еталонні частоти і еталонні інтервали часу, які періодично порівнюються (звіряються) за допомогою системи внутрішніх звірянь з частотами генераторів-зберігачів. Система зовнішніх звірянь призначена для звіряння еталона з іншими еталонами. Еталонні сигнали можуть передаватися звичайними радіоканалами, каналами супутни-кового зв'язку, кабельними лініями.