Суммарная относительная погрешность определяется по формуле
|
= , |
|
где δпр – погрешность преобразования, обусловлена отношением напряжения сигнала и помехи.
2.4 В режиме «ОТНОШЕНИЕ ЧАСТОТ» напряжение с большей частотой ƒ1, (положение ключа на коммутаторе «1») подается на вход «1» (рис. 1). В канале 1 это напряжение преобразуется в последовательность коротких импульсов с частотой следования, равной ƒ1. Эти импульсы поступают на первый вход временного селектора, на его второй вход поступает управляющий импульс длительностью Тсч.
Формирование управляющего импульса производится в канале 2 из сигнала с более низкой частотой ƒ2, поданного на вход 2.
Из рис. 4 следует равенство
|
N·T1 = n·Т2. |
|
И действительное значение отношения частот равно
|
. |
|
Измеренное значение отношения частот
|
|
|
.
Время счета
|
Tсч= n·Т2. |
|
Абсолютная погрешность дискретности
|
|
|
.
Относительная погрешность дискретности
|
δN = , |
|
где N = .
Суммарная погрешность определяется выражением
|
= |
|
.
3. Ключевые вопросы
3.1 Почему ЭСЧ относят к числу высокоточных и универсальных средств измерения?
3.2 В чем состоит суть метода измерения, на котором основана работа ЭСЧ?
3.3 Объяснить принцип работы ЭСЧ в режимах измерения:
- частоты;
-интервалов времени;
-отношения частот.
3.4 Перечислить погрешности, возникающие в ЭСЧ при работе в различных режимах, и указать причины их появления.
3.5 Указать способы уменьшения погрешностей, возникающих в ЭСЧ.
3.6 Пояснить, как определяется суммарная погрешность ЭСЧ в различных режимах работы.
3.7 Пояснить, как определяется положение децимальной точки в различных режимах работы ЭСЧ.
4. Домашнее задание
4.1 Изучить структурную схему заданного частотомера, и принцип действия в различных режимах работы. Зарисовать структурную схему ЭСЧ.
4.2 Пользуясь техническими характеристиками заданного частотомера, выбрать время счета, обеспечивающее наименьшую погрешность в режиме измерения частоты. Результат представить в форме табл. 4.1. Варианты задания представлены в табл. 1 (приложение А); здесь ƒ1= ƒс.
Таблица 4.1. Оценка основных характеристик в режиме «ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ»
ƒс, кГц |
Тсч, мс |
Ожидаемый результат на табло, кГц |
∆N, Гц |
N |
δN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.3 Пользуясь техническими характеристиками заданного частотомера, выбрать параметры режима измерения периода таким образом, чтобы обеспечить наименьшую погрешность измерения периода. Результат представить в виде таблицы 4.2. Рекомендуется производить расчеты на тех же частотах, что и в табл.1 (приложение А).
Таблица 4.2 Оценка основных характеристик в режиме «ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРИОДА»
ƒс, кГц |
n |
Тм |
Ожидаемый результат на табло (мс, мкс) |
∆N |
N |
δN |
Тсч, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.4 Пользуясь техническими характеристиками заданного частотомера, выбрать параметры режима измерения «отношение частот», обеспечивающие наименьшую погрешность измерения. Результаты представить в виде табл.4.3 (частоты заданы в приложение А).
Таблица 4.3 Оценка основных характеристик в режиме «ОТНОШЕНИЕ ЧАСТОТ»
ƒ1/ƒ2 |
n |
Ожидаемый результат на табло |
∆N |
N |
δN |
Тсч, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|