Частоту змінного струму вимірюють частотомірами. В електротехніці ХХ століття звичайно застосовували резонансні електромагнітні або феродинамічні прилади, які в даний час застаріли, але їх ще можна зустріти на діючих електротехнічних установках.
Електромагнітний резонансний частотомір має електромагніт 2 (рис. 1, а), в поле якого розташовані сталевий якір 1 і з'єднаний з ним сталевий брусок 5. Цей брусок укріплений на пружних пружинах 4 і на ньому розміщений ряд гнучких сталевих пластинок 3, площа поперечного перерізу яких підібрана таким чином, що кожна наступна платівка має частоту власних коливань на 0,5 Гц більше, ніж попередня. Вільні кінці пластинок введені в проріз, наявну на шкалі приладу. Котушка електромагніта приєднана до мережі змінного струму так само, як і котушка вольтметра.
Мал. 1. Пристрій електромагнітного резонансногочастотоміри
Мал. 2. Принципова схема феродинамічні частотоміра
При проходженні по котушці змінного струму електромагніт створює магнітне поле, пульсуюче з частотою зміни струму. Що знаходиться в цьому полі якір 1 також почне робити коливальні рухи і викликати коливання пов'язаних з ним пластинок 3.
Коливання пластинок зазвичай бувають настільки незначними, що вони не можуть бути помічені оком. Однак якщо
частота власних коливань будь-якої пластинки збігається з частотою зміни змінного струму, т. е. з частотою коливань якоря, то настане явище механічного резонансу, при якому ця платівка почне коливатися з великою амплітудою. Білий квадратик на її кінці перетворюється при цьому в білу смужку (рис. 1, б), проти якої за шкалою можна відраховувати вимірювану частоту. Значно слабкіше коливаються дві пластинки, коливання же всіх інших пластинок зазвичай зовсім непомітні для ока.
Ферродинамический частотомер (рис. 2) являє собою логометр феродинамічні системи. Котушки логометра з'єднуються в дві паралельні ланцюги, які підключаються до двох точках а і б, між якими діє напруга змінного струму U (так само, як і вольтметри). Послідовно з нерухомою 3 і однією з рухомих 1 котушок включені котушка індуктивності L і конденсатор С, а послідовно з іншою рухомою котушкою 2 - резистор з опором R (можуть бути і інші комбінації R, L і С). Тому струм I1 в першій паралельної гілки залежить від частоти f. а струм I2 у другій ланцюга не залежить від f.
В результаті при зміні частоти f будуть змінюватися струм I1 і положення рухомої частини логометра до тих пір, поки не настане рівновага моментів М1 і М2, створюваних його котушками. Показання такого приладу будуть залежати від частоти f.
Безпосереднє вимірювання частоти виробляють частотомірами. в основу яких покладені різні методи вимірювання в залежності від діапазону вимірюваних частот і необхідної точності вимірювання. Найбільш поширеними методами вимірювання частоти є:
Метод перезарядження конденсатора за кожен період вимірюваної частоти. Середнє значення струму перезаряду пропорційно частоті і вимірюється магнітоелектричним амперметром, шкала якого проградуйована в одиницях частоти. Випускають конденсаторні частотоміри з межею вимірювання 10 Гц - 1 МГц і похибкою вимірювання + 2%.
Резонансний метод. заснований на явищі електричного резонансу в контурі з підлаштовуємося елементами в резонанс з вимірюваної частотою. Вимірюється частота визначається за шкалою механізму підстроювання. Метод застосовується на частотах понад 50 кГц. Похибка вимірювання можна зменшити до сотих часток відсотка.
Метод порівняння вимірюваної частоти з еталонною. Електричні коливання невідомої і зразковою частот змішуються таким чином, щоб виникли биття деякої частоти. При частоті биття, що дорівнює нулю, яка вимірюється частота дорівнює зразковою. Змішання частот здійснюють гетеродинним способом (спосіб нульових биття) або Осциллографическое.
При останньому способі застосовують осцилограф з відключеним генератором внутрішньої розгортки. Напруга зразкової частоти подають на вхід підсилювача горизонтальної розгортки, а напруга невідомої частоти - на вхід підсилювача вертикального відхилення.
Змінюючи зразкову частоту, отримують нерухому або повільно мінливу фігуру Ліссажу. Форма фігури залежить від співвідношення частот, амплітуд і фазового зсуву між напругою, що подаються на відхиляють осцилографа.
Якщо подумки перетнути фігуру по вертикалі і горизонталі, то ставлення числа перетинів по вертикалі m до числа перетинів по горизонталі n одно при нерухомій постаті відношенню вимірюваної FХ і зразковою fобр частот.
У разі рівного розподілу частот фігура являє собою похилу пряму, еліпс або коло.
Частота обертання фігури буде точно відповідати різниці d f між частотами fx 'і fx, де fx' = fобр (m / n) і, отже, fx = fобр (m / n) + d f. Точність методу визначається в основному похибкою завдання зразкової частоти і визначення величини d f.
Інший спосіб вимірювання частоти методом порівняння - з використанням осцилографа, що має калібрований значення тривалості розгортки або вбудований генератор каліброваних міток.
Знаючи тривалість розгортки осцилографа, і підрахувавши, скільки періодів вимірюваної частоти укладається на обраної довжині центральної ділянки екрана осцилографа, що має найбільш лінійну розгортку, можна легко визначити частоту. Якщо в осцилографі є калібраціонние мітки, то, знаючи часовий інтервал між мітками і підрахувавши їх число на один або кілька періодів вимірюваної частоти, визначають тривалість періоду.
Метод дискретного рахунку лежить в основі роботи цифрових частотомеров. Він заснований на рахунку імпульсів вимірюваної частоти за відомий проміжок часу. Забезпечує високу точність вимірювання в будь-якому діапазоні частот.
Це найбільш поширений сучасний метод вимірювання. Низькі частоти, такі як частота промислової електромережі може вимірюватися шляхом підрахунку імпульсів, що надходять від вимірювального генератора високої частоти F. за один або n періодів вимірюваного струму або напруги промислової частоти f і обчислення значення вимірюваної частоти за формулою: f = nF / N. де N - кількість імпульсів від вимірювального генератора, отримане за n періодів промислової частоти.
Іншим способом є підрахунок періодів сигналу вимірюваної частоти за фіксований час, наприклад, за 1 секунду.
НОВИНИ ФОРУМУ
Лицарі теорії ефіру
Про це Корнілов написав на своїй сторінці в соцмережі.
За словами Корнілова, тоді його повідомлення було сприйнято з недовірою.
Тепер же Володимир Корнілов вирішив повернутися до цієї теми, в зв'язку з чим публікує у себе в фейсбуці фотографії загадкових ізраїльтян, які брали участь в одеській бійні.
Серед безлічі питань, на які Корнілов, за його словами, хотів би отримати відповідь, наприклад, такі:
«Чому вони випадково розгулювали по Одесі з медичним спорядженням, в гумових рукавичках, звідки вони знали заздалегідь про те, що будуть поранені й убиті? Або чому цей боєць раптом різко забув англійську, коли зрозумів, що його записують? ».
Води озер, морів і океанів північного по --------- Лушар обертаються проти годинникової -з-т - р-е-л-к-і, а води південного полушарія- в-ра - ща-ють -ся- по- ч-асів стрілкою, - обра-зуя- -гіг-ант-скі-е вод-ово-роти.
Основною причиною обертання вирів є місцеві вітру.
І чим вище швидкість вітрів тим вище швидкість обертання вирів і як наслідок, вище відцентрова сила вирів, завдяки чому підвищується рівень вод морів і океанів.
А чим нижче відцентрова сила вирів, тим нижче рівень вод морів і океанів.
Швидкість течій, по периметру морів і океанів не скрізь однакова і залежить від глибини узбережжя. У мілководній частині моря швидкість течій збільшується, а в глибоководній частині моря зменшується.
Сезонні коливання рівня вод спостерігаю-ться не по всьому узбережжю морів і океан-ів, а тільки в тих узбережжях де висока кутова швидкість течій і як наслідок, висока відцентрова сила води. (Відцентрова сила F = v / r).
На прямолінійних узбережжях, де течії не мають кутовий швидкістю, рівень вод не підвищується.