Частотомер. Никитин В.А - 6 стр.

UptoLike

Рубрика: 

где t
p
коэффициент Стьюдента.
Временное осреднение можно представить как преобразование
быстродействия в точность. Поскольку n = T/T
и
, где Т
и
время разового
наблюдения, а Тобщее время измерения, то при Т = const можно снизить
σ(Ū) за счет уменьшения Т
и
, т.е. увеличения быстродействия ЦИП.
3 Понятие о частоте и методах ее измерения
Диапазон используемых частот в радиоэлектронике, автоматике,
экспериментальной физике, технике связи и т. д. простирается от долей
герц до тысяч гигагерц, т.е. от инфранизких до сверхвысоких частот.
Частотаодна из важнейших характеристик периодического процесса;
определяется числом полных циклов (периодов) изменения сигнала в
единицу времени. Периоднаименьший интервал времени,
удовлетворяющий уравнению u(t) = u(t+T). Мгновенная угловая частота
определяется через производную во времени от фазы напряжения сигнала:
dt
d
t
ϕ
ω
=)( (2)
Так как фаза у гармонического сигнала растёт во времени по линейному
закону, то частота f – постоянная величина, т.е.
π
ω
ϕ
π
22
1
==
dt
d
f
(3)
Выбор метода измерения частоты определяется её диапазоном,
необходимой точностью измерения, формой сигнала, мощностью
источника сигнала измеряемой частоты и другими факторами.
Частота электрических сигналов измеряется методами непосредствен
ной оценки и сравнения.
Измерение частоты методом непосредственной оценки производится
частотомерами: аналоговыми электромеханическими с логометрическими
механизмами, цифровыми (электронно-счётными). Измерение частоты
сигналов методом сравнения осуществляется с помощью осциллографа,
частотно-зависимого моста переменного тока, частотомеров гетеродинных,
построенных на биениях, и т.д.
Метод дискретного счета основан на счете числа периодов измеряемой
частоты за калиброванный интервал времени. Частотомеры, работающие
по данному принципу, являются цифровыми измерительными приборами.
Метод является наиболее точным и перспективным. Применяется в
диапазоне от десятка герц до сотен мегагерц. Относительная погрешность
измерения частоты достигает 10
-3
…10
-10
.
Метод заряда и разряда конденсатора основан на измерении среднего
тока разряда или заряда образцового конденсатора, переключаемого с
8
где tp – коэффициент Стьюдента.
   Временное осреднение можно представить как преобразование
быстродействия в точность. Поскольку n = T/Tи, где Ти – время разового
наблюдения, а Т – общее время измерения, то при Т = const можно снизить
σ(Ū) за счет уменьшения Ти, т.е. увеличения быстродействия ЦИП.

             3 Понятие о частоте и методах ее измерения

   Диапазон используемых частот в радиоэлектронике, автоматике,
экспериментальной физике, технике связи и т. д. простирается от долей
герц до тысяч гигагерц, т.е. от инфранизких до сверхвысоких частот.
   Частота – одна из важнейших характеристик периодического процесса;
определяется числом полных циклов (периодов) изменения сигнала в
единицу      времени. Период – наименьший             интервал времени,
удовлетворяющий уравнению u(t) = u(t+T). Мгновенная угловая частота
определяется через производную во времени от фазы напряжения сигнала:

                                            dϕ
                                 ω (t ) =                           (2)
                                            dt

Так как фаза у гармонического сигнала растёт во времени по линейному
закону, то частота f – постоянная величина, т.е.

                                  1 dϕ ω
                           f =      ⋅ =                             (3)
                                 2π dt 2π

   Выбор метода измерения частоты определяется её диапазоном,
необходимой точностью измерения, формой сигнала, мощностью
источника сигнала измеряемой частоты и другими факторами.
   Частота электрических сигналов измеряется методами непосредствен –
ной оценки и сравнения.
   Измерение частоты методом непосредственной оценки производится
частотомерами: аналоговыми электромеханическими с логометрическими
механизмами, цифровыми (электронно-счётными). Измерение частоты
сигналов методом сравнения осуществляется с помощью осциллографа,
частотно-зависимого моста переменного тока, частотомеров гетеродинных,
построенных на биениях, и т.д.
   Метод дискретного счета основан на счете числа периодов измеряемой
частоты за калиброванный интервал времени. Частотомеры, работающие
по данному принципу, являются цифровыми измерительными приборами.
Метод является наиболее точным и перспективным. Применяется в
диапазоне от десятка герц до сотен мегагерц. Относительная погрешность
измерения частоты достигает 10-3…10-10.
   Метод заряда и разряда конденсатора основан на измерении среднего
тока разряда или заряда образцового конденсатора, переключаемого с

                                                                      8