Рис. 5. Зображення фігури Ліссажу на екрані осцилографа.
Метод характеризується високою точністю, яка в основному визначається точністю генератора зразкової частоти. Недолік методу : визначити відношеня nг/nв можливо лише при співвдношені частот не більше 10 і при нерухомому положені або повільному обертані фігури.
Метод кругової розгортки. Якщо напругу одної частоти (зразкової f0) використовувати для отримання кругової розгортки на екрані осцилографа, а напругу іншої (більшої частоти fx) подати на електрод (модулятор), який керує яскравістю світіння трубки (рис. 6.а), то в додатній півперіод цієї напруги яскравість розгортки буде збільшуватись, а у від’ємний зменшуватись. В результаті коло буде складатися з n темних та n світлих штрихів. При чому n = fx/f0 . При цілому значені n осцилограма буде нерухомою. Схема досліду і зображення на екрані осцилографа для співвідношення частот fx/f0 = 6 подано на рис. 6.б .
а) б)
Рис. 6. Метод кругової розгортки.
Метод дискретного підрахунку.
В основу роботи електроннолічильних або цифрових частотомірів покладено метод підрахунку числа імпульсів N , які поступають на вхід приладу з невідомим періодом Tx за калібрований інтервал часу Dt . Якщо за час Dt підраховано N імпульсів то середнє значення вимірюваної частоти fx за час Dt
.
Якщо Dt = 1с , то виміряна кількість імпульсів дорівнює невідомій частоті fx .
На рис. 7 приведена структурна схема цифрового частотоміра. Досліджувана напруга поступає на вхід частотоміра.
Рис. 7. Структурна схема цифрового частотоміра.
Вхідний пристрій (Вх.П.) підсилює або послаблює напругу вхідного сигналу до величини, яка запускає вормуючий пристрій (ФП). ФП перетворює синусоїдну напругу вимірюваної частоти в послідовність прямокутних імпульсів постійної амплітуди, частота слідування яких рівна частоті вимірюваної напруги. Часовий селектор (ЧС) пропускає ці імпульси на електронний лічильник (ЕЛ) , протягом часу Dt , сформованого генератором міток часу (ГМЧ). Результат вимірювань злічується з ЕЛ і відображається на цифровому індикаторі. Блок автоматики (БА) керує процесом вимірявання, здійснює запуск та скид показів лічильника, регулює час індикації від 2 до 5 с. Число імпульсів N (на виході селектора за час Dt), підраховане лічильником , являє собою вимірювану частоту .
Для зменшення похибки вимірювання низьких частот в цифрових частотомірах збільшують часові ворота, якщо вимірювана частота не дуже мала; застосовують помножувачі, які дозволяють підвищувати вимірювані частоти в 10n раз; переходять від вимірювання частоти досліджуваного сигналу до вимірювання його періоду.
Основні переваги цифрових частотомірів слідуючі : великий діапазон вимірюваних частот; висока точність вимірювання; можливість відрахунку вимірюваної величини в цифровій формі.
Використана література
1. Методы и средства измерения электрических величин.
Атамалян Э.Г., М.: Высшая школа, 1974 р.
2. Электрорадиоизмерения. Кушнир Ф.В., Л.: Энергоатомиздат, 1983 р.
3. Электрорадиоизмерения. Винокуров В.И. и др., М.: Высшая школа, 1986.
4. Электрорадиоизмерения. Кукуш В.Д., М.: Радио и связь, 1985 р.
5. Измерения в электронике: Справочник. Под ред. В.А. Кузнецова, М.: Энергоатомиздат, 1987 р.