Название: Измерение электрических величии и параметров электрических сигналов Часть 1 - Методические указания к лабораторным работам (В. А. Сергеев)

Жанр: Радиотехнический

Просмотров: 1133


4.2.   приборы и оборудование

В состав лабораторного оборудования входят: частотомер электронно-счетный 43-32 или 43-34, генератор гармонических сигналов ГЗ-33, генератор прямоугольных импульсов Г5-15, осциллограф универсальный С1-55 (С 1-49).

Электронно-счетный (цифровой) частотомер. Переменное напряжение, частоту которого fx нужно измерить, преобразуют в последовательность односторонних импульсов с частотой следования равной fN . Если Сосчитать число импульсов N за известный интервал времени ЛТ, то можно определить частоту:

 

f--Sf (41)

Упрощенная функциональная схема частотомера приведена на рис.4.1,а. Входное устройство (ВУ) устанавливает уровень напряжения, необходимый для срабатывания формирователя импульсов (ФИ). В ФИ из входного напряжения Jw формируются импульсы постоянной амплитуды и длительности (см. рис. 4.1.6). В управляющем устройстве (УУ) вырабатывается импульс напряжения длительностью ДТ, с помощью которого

 

Ufx

 

 

 

ВУ

 

ФК

 

 

 

 

ВС

 

ЭСч

 

 

 

 

г

 

Д4

 

УУ

 

 

 

 

Сброс

а

Г

           

УЧ

            5*

ВС

           

ЭСч

            >

ци

Utx

 

Сброс

 

 

иТул

 

УУ А ^

I

 

УЧ >v .

 

ВС а

I I I I

То

 

j

N = Тх / То

Рис. 4.2. Электронно-счетный псриодомср: а) функциональная схема; б) временная Диаграмма; УЧ - умножитель частоты

 

временной селектор (ВС) открывается и па электронным счетчик (ЭСч)

проходит группа импульсов N = AT / 1 — AT- Гх. Эта информация посту-

пает на табло цифрового индикатора (ЦИ), где появляются показания в

единицах частоты. Стабильная длительность ДТ импульса УУ обеспечи-

вается генератором (Г) с кварцевой стабилизацией. Для понижения часто-

ты fr кварцево го генератора (Ґ, = 1 МГц) используется декадный делитель

частоты (ДЧ). в результате ДТ = 10" / fr (и = 1, 2, 3          7).

Управляющее устройство одновременно с воздействием па временной селектор выдает импульсы для автоматического сброса показаний с табло цифрового индикатора и освобождения электронного счетчика on накопленной информации, а также для приведения в исходное состояние длительности частоты. В схеме возможна ошибка на один импульс (с периодом равным Тх) - погрешность дискретности из-за несинхронности входного напряжения и напряжения кварцевого генергггора. Несовпадение приводит к возможности появления двух случайных погрешностей Ati и AU (см. рис. 4.1,6) за счет потерн части периода измеряемых импульсов Тх в начале и в конце времени счета ДТ.

При измерении низких частот число импульсов N невелико и погрешность можеі быть значительной. В этом случае измериюі не частоту fx, а период Тх - 1 / Гх. Принцип измерения периода аналогичен рассмотренному принципу измерения частоты с гой лишь разницей, что импульс на выходе устройства управления формируются из напряжения измеряемого (Тх), а считаются гак называемые метки времени - импульсы, полученные из напряжения кварцевого генератора (см. рис. 4.2.), Гх— N • То.

Для точного измерения Тх необходимо, чтобы на счетчик за время счета поступило как можно больше меток времени. С этой целью частоту кварцевого генератора с помощью умножителя частоты (УЧ) умножают в 10m (т = 0, 1, 2, 3. 4) раз, т. с.

f0 = l/T0 = 10'"-fr.

Поскольку обе схемы (рис. 4.1., рис. 4.2.) имеют одни и тс же блоки, перевод прибора из режима измерения частоїы в режим измерения периода осуществляется с помощью переключателей.