2.4. Запитання до захисту.

1. Дайте класифікацію типів існуючих вимірювальних генераторів.

2. Назовіть основні метрологічні характеристики досліджуваного генератора.

3. Дайте класифікацію вимірювальних генераторів за діапазоном частот.

4. Опишіть принцип роботи вимірювальних генераторів за іх блок-схемами.

5. Які існують способи зменшення похибок вимірювань

при визначенні метрологічних характеристик

вимірювальних генераторів.

Лабораторна робота № 3

"Вивчення методів вмірювання частоти.

Електронно- лічильний частотомір”.

Мета роботи: вивчити методи вимірювання частоти, вивчити принцип роботи електронно-лічильного частотоміра (ЕЛЧ) та правила роботи з ним.

3.1. Теоретичні відомості.

1. Вимірювання частоти важливо для вивчення процесів,що проходять в електричних колах, та для вимірювання електричних величин, якщо застосувати попереднє перетворення цих величин в частоту. ЕЛЧ мають найвищу точність вимірювання, але є складними приладами, що мають високу ціну. Відомі цифрові прилади для вимірювання різноманітних величин, застосовуючи їх перетворення в інтервал часу або частоту імпульсів та вимірювання останніми методами, що покладені в основу цифрових частотомірів.

2. Резонансний метод вимірювання частоти застосовуються в цілому на високих частотах та заснований на явищі резонансу, що з'являється в коливальній системі при рівності власної (резонансної) частоти її контура та вимірюваної частоти зовнішнього джерела сигналів.

Основна частина резонансних частотоміров - коливальна система, в якості якої застосовуються контури з зосередженими параметрами-зразкова катушка індуктивності L0 (змінна або та, що вмикається при наявності кількох диапазонів вимірювань) га зразковий змінний конденсатор СО . В якості індикатора резонансу використовується широкополосий вольтметр чи осцилограф. Частота резонанса визначається з виразу:

Рис. 2.

3.1.3. При вимірюванні частоти синусоїдальних або імпульсних періодичних сигналів методом інтерференційних фігур (фігур Ліссажу) сигнал зразкового генератора Г1 подається на вхід канала горизонтального відхилення X осцилографа та використовується для отримання розгортки, а сигнал вимірюваної частоти Г2 на вхід канала вертикального відхилення У (Рис. 3).

Рис. 3.

Ліссажу. Стабільне зображення спостерігається лише в тому випадку, коли частоти сигналів вимірюванного та зразкового сигналів рівні або відносяться одне до одного як цілі числа.

Якщо сигнал дослідної частоти гармонійний,то за умови рівності частот спостерігається найпростіша фігура - еліпс також коло або пряма лінія). На малюнку 4 показана фігура, що спостерігається на екрані ЕПТ при співвідношенні частот гармонійних сигналів, що подаються відповідно на входи каналів горизонтального та вертикального відхилення, рівним двом.

Рис. 4.

Для визначення відношення порівнювіних частот гармонійних сигналів користуються наступною

мето дикою. Крізь отриману фігуру Ліссажу (рис. 4) проводять дві взаємно перпендикулярні лінії - горизонтальну та вертикальну, що не проходять скрізь вузли фігури, та рахують кількість перетинів кожной лінії з фігурою.

Відношення кількості перетинів горизонтальної лінії Nr та вертикальної Nb з фігурою дорівнює відношенню періодів сигналів, поданих на відхилюючі пластини ЕПТ:

чи співвідношенню частот цих сигналів:

19

де Fo - час гота зразкового генератора

При вимірюваннях намагаються отримати якнайпростішу фігуру - еліпс, так як при найменшому відхиленні частот, наприклад, від кратного відношення, форма фігури починає неперервно змінюватись та підрахунок кількості перетинів стає складним. Якщо отримана фігура еліпса,що обертається, тому де вказуєна близкість вимірюваної та зразкової частот та

Різносна частота визначається підрахунком періода обертання і

де Р- число повних обертів фігури за час відліку.

Знак перед Fep визначається напрямком обертання, відповідність між якими встановлюється експериментально, якщо помітити напрямок обертання фііури при відомих співвідношеннях великих Fo , Fi, Fep