Ноу Інти, лекція, вимірювання частоти

При частоті Fб. рівною нулю, невідому частоту визначають з умови її рівності або відомої кратності зразковою частоті.

Таким чином, для вимірювання невідомої частоти методом порівняння необхідно мати джерело зразкових частот (міру частоти), частотний змішувач для отримання биття і індикатор рівності чи кратності частот. Застосовують лінійні і нелінійні частотні змішувачі. Перші не змінюють спектра вимірюваних сигналів; на виході друге залежно від виду їх характеристики виникає той чи інший спектр результуючих коливань, обов'язково включає в себе разностную частоту - частоту биття. Залежно від виду змішання електричних коливань вимір частоти методом порівняння здійснюють Осциллографическое способом або способом нульових биття (гетеродинним способом).

Для визначення невідомої частоти Осциллографическое способом при синусоїдальної розгортці напруга зразкової частоти подають на вхід підсилювача горизонтального відхилення, а напруга невідомої частоти - на вхід підсилювача вертикального відхилення. Внутрішній генератор розгортки осцилографа включають. Змінюючи зразкову частоту, отримують нерухому або повільно переміщається по екрану осцилографа фігуру Ліссажу. Нерухомою вона буде щоразу, коли зразкова частота (або її гармоніка) буде дорівнює або кратна невідомої частоті (або її гармоніці). Швидкість обертання, або період повторення форми, що рухається осцилограми є мірою нерівності частот - періодом биття.

Похибка вимірювань Осциллографическое способом при синусоїдальної розгортці залежить від похибок секундоміра і від похибки відліку моменту початку (або кінця) періоду биття.

Для визначення невідомої частоти методом порівнянь при кругової (еліптичної) розгортці напруга зразкової частоти подають через фазорасщепляющую ланцюг на входи Y і X осцилографа у вигляді двох напруг, зсунутих відносно один одного на 90 о. завдяки чому на екрані осцилографа виникає лінія розгортки у вигляді кола або еліпса. Час одного обороту цієї фігури дорівнює періоду зразкової частоти. Напруга невідомої частоти подають в канал Z осцилографа для модуляції лінії розгортки по яскравості.

Якщо частоти fx і fоб рівні один одному, то половина окружності буде темною, а половина світлою. Якщо ж . то на окружності з'являться темні і світлі ділянки, окружність стає штриховий. Число темних і світлих штрихів n одно кратності невідомої частоти щодо зразковою:, звідки. Осцилограма нерухома тільки в разі точного рівності або точної кратності частот, в іншому випадку вона обертається, і час, протягом якого один штрих зміститься на один період розгортки, тобто опише один оборот, є періодом биття.

Спосіб нульових биття застосовують для порівняння високих частот. Два високочастотних коливання і подають на нелінійний елемент - детектор або змішувач. На виході його з'являється результуюча напруга, в математичному вираженні якого є доданок виду; отже на навантаженні змішувача утворюється в числі багатьох частот сума і їх різницю або. Ця різниця двох високих частот є частотою биття. У разі рівного розподілу частот f1 і f2 частота биття дорівнює нулю, тому спосіб називається способом нульових биття.

Частоту биття можна виміряти конденсаторним частотоміром або отримати, порівнявши її з частотою допоміжного генератора звукових частот, способом акустичних биття або Осциллографическое способом.

На практиці часто використовують генератори зразкової частоти, які виробляють одну порівняно низьку частоту і її гармоніки. Якщо невідома частота знаходиться між двома сусідніми гармоніками, то для її визначення застосовується спосіб прямої інтерполяції. Він полягає в послідовній налаштування частоти интерполяционного генератора Гu на нульові биття з вимірюваної частотою fx і з сусідніми гармоніками зразкових частот і. Позначивши відповідні відліки за шкалою интерполяционного генератора через згідно рис. 9.8 рис. 9.8. можна написати наступне рівність:

Схожі статті