34 Измерение интервалов времени цифровыми приборами. Способы измерения малых интервалов времени. Принцип действия электронного делителя частоты.

Цифровые хромометры позволяют измерять наиболее точно большие интервалы времени. Для измерения малых интервалов времени они имеют большую погрешность которую уменьшают двумя способами:

1. растяжение измеряемого интервала в заданное число раз

2. усреднение длительности нескольких интервалов

Способ растяжения

Д ля растяжения импульса используется поочередное интегрирование двух напряжений противоположной полярности.

Напряжение поступает на вход интегратора в течении времени и напряжение в течении времени .

Между этими интервалами есть взаимосвязь:

В результате измеряют импульс суммарной длительности который может быть в два и более раз длительнее измеряемого.

Способ усреденния нескольких интервалов

В этом способе измеряют период в несколько раз больший импульса измеряемой длительности. Увеличение периода производится с помощью делителя частоты. Этот способ используют для измерения коротких импульсов

Принцип действия делителя частоты

Функция делителя частоты и электрических сигналов выполняют триггеры.

Триггер – это электронное устройство которое может находится в одном из двух устойчивых состояний и переходить из одного состояния в другое под действием внешнего сигнала.

Существуют 4 вида триггера. три из которых выполняют особую функцию, а четвертый является универсальным:

1. RS-триггер(переключается из одного состояния в другое под действием внешнего сигнала)

2. D-триггер(служит для задержки сигнала, т.е. для хранения информации)

3. Т-триггер(служит для счета импульсов, т.е. изменяет свое состояние с приходом каждого входного импульса)

4. JK-триггер(универсальный может выполнять любую из трех функций)

Для деления частоты используют Т-триггеры.

Принцип деления частоты заключается в следующем:

С приходом каждого последующего входного импульса триггер переключается. В результате частота выходного сигнала становится в два раза меньше частоты входного сигнала. С помощью триггеров можно увеличить измеряемую длительность в заранее известное число раз для этого несколько триггеров соединяют последовательно.

35 Измерение фазового сдвига. Осциллографические способы измерения фазового сдвига: способ двух сигналов, способ фигур Лиссажу. Диапазоны и погрешности измерений осциллографических способов измерения фазового сдвига.

Для измерения фазового сдвига используют:

1 фазометры

2 осциллографы

Измерение сдвига фаз с помощью фазометров подобно измерению коэффициента мощности.

С помощью осциллографа фазовый сдвиг измеряют 2 способами:

1) способ двух сигналов

Самый простой способ измерения фазового сдвига. Для измерения используют двухканальный осциллограф.

Входной и выходной сигналы подают на входы осциллографа, затем измеряют временной сдвиг между сигналами t_x

Фазовый сдвиг вычисляют по формуле

Где Т -период сигнала

2) способ фигур Лиссажу

Для измерения используют осциллограф с пластинами х и у. в этом случае измеряемое напряжение с фазовым сдвигом подают на пластины у, образцовае напряжение падают на пластины х.

Значение фазового сдвига находят по формуле

Где А и Б – отрезки определяемые по изображению

С помощью осциллографа можно измерить фазовый сдвиг с погрешность 5-10%.

36 Измерение фазового сдвига электродинамическими фазометрами. Принцип действия фазометра. Измерение фазового сдвига в симметричных и несимметричных трёхфазных цепях. Классы точности фазометров. Цифровые фазометры. Измерение фазового сдвига способом трёх приборов.

(Еще уточнить на консультации!)

Измерение сдвига фаз с помощью фазометров подобно измерению коэффициента мощности.

Измеритель коэффициента мощности – это электродинамический прибор с логометрическим измерительным механизмом.

Логометрический прибор содержит одну неподвижную обмотку (токовую) (1) и 2 подвижных (обмотки напряжения) (2). Обмотки напряжения соединяются между собой и с указателем. Они могут свободно перемещаться вокруг направляющей поверхности. Обмотка напряжения А соединена с катушкой индуктивности и в ней протекает ток . Обмотка напряжения Б соединена с активным сопротивлением, в нем протекает ток . При прочих равных условиях начальные фазы токов и будут разными.

Фазометры имеют диапазон измерений

или 0…360

Классы точности приборов 0,1…2,5

Особенностью явл неравномерная шкала

Существует также способ косвенного измерения фазового сдвига. Для этого используют 3 прибора- Амперметр, Вольтметр, Ваттметр

Цифровые фазометры(электронно-счетные).Применяются в диапазоне частот от нескольких от нескольких герц до десятков мегагерц при точных измерениях сдвига по фазе. Рекомендуется при различных формах и малых уровнях сигнала с малым потреблением энергии.

Принцип измерения сдвига по фазе за один период сводится к измерению периода синусоидальных колебаний и . Эти напряжения преобразуются в последовательность импульсов , привязанных к определенной фазе входного напряжения. В результате импульсы одной последовательности оказываются сдвинутыми относительно импульсов другой последовательности на время , пропорциональное сдвигу фаз . Получим

-число импульсов, сосчитанных счетчиком за период Т

- число импульсов, сосчитанных счетчиком за период Т

Т - период импульсов образцовой частоты