• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Методы измерения частоты

Среди методов измерения частоты наибольшее распространение получили метод измерения среднего за образцовый промежуток времени T0 значения частоты fx и метод, основанный на измерении периода Tx следования импульсов частоты fx с последующим вычислением функции 1/Tx.


Рис. 57. Структурная схема частотомера:
Ф – формирователь импульсов; ГОЧ – генератор образцовой частоты;
ДЧ – делитель частоты; К – ключ; СИ – счетчик импульсов;
ЦОУ – цифровое отсчетное устройство

Формирователь Ф преобразует входное напряжение частоты fx в последовательность импульсов, поступающих на ключ К. Время счета T0 устанавливается путем деления образцовой частоты fГОЧ делителем ДЧ. Ключ открывается на время T0 и импульсы fx поступают на вход СИ. Число импульсов, подсчитанных счетчиком, равно .

Это число отображается на ЦОУ.
Погрешности таких частотомеров возникают по двум причинам:
1) из-за квантования временного промежутка T0 импульсами Tx;
2) из-за неточности и нестабильности частоты ГОЧ.

Относительная погрешность от квантования в процентах равна

. (29)

Максимальная суммарная относительная погрешность (в %)

. (30)

Верхний предел измерения таких частотомеров ограничивается быстродействием элементной базы, а нижний – максимально допустимым (для данного применения) временем счета. При этом нижний предел можно увеличить, используя умножение входного сигнала на фиксированный коэффициент, кратный 10 (10; 100 и т.д.).

В цифровых частотомерах, работающих в режиме измерения периода, подсчитывается число квантующих импульсов частоты fГОЧ в течение одного или нескольких n периодов Tx.

Структурная схема такого прибора приведена на рис. 58.


Рис. 58. Структурная схема частотомера:
ФП – формирователь периода; ПК – преобразователь кодов

Импульсы Tx , сформированные схемой ФП, поступают на вход делителя частоты ДЧ с коэффициентом деления от 1 до n (n зависит от требуемой погрешности и частоты ГОЧ).

Ключ К открывается на время n•Tx и импульсы образцовой частоты fГОЧ подсчитываются счетчиком СТ.

Число импульсов, подсчитанных счетчиком, пропорционально периоду и равно

. (31)

Код NTx c выхода СТ поступает на преобразователь кодов ПК, выполняющий функцию n/NTx . Результат – код Nfx частоты fx – поступает на ЦОУ.

Погрешности таких приборов возникают по тем же причинам, что и у частотомеров, измеряющих среднее значение частоты. При этом, если прибор измеряет длительность одного периода, то ; если же измеряется n периодов, то .
Максимальная суммарная относительная погрешность измерения периода Tx:

.

Независимо от того, воспринимается состояние или изменение величины измеряемой величиной, в любом конкретном случае может быть...

читать далее

Метод сравнения с мерой в котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор

читать далее

Измерительная цепь

Измерительная цепь начинается чувствительным элементом, являющимся составной частью первичного преобразователя. На элемент непосредственно воздействует...

читать далее