Студопедия

Главная страница Случайная лекция


Мы поможем в написании ваших работ!

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика



Мы поможем в написании ваших работ!




Вопрос 1. Общие сведения о методах измерения частоты

Читайте также:
  1. I. Общие сведения о PMOС. Достоинства и недостатки.
  2. III. Борьба за разрешение восточного вопроса.
  3. А). Вопрос об «асимметрии правил допустимости доказательств» (или возможности использования доказательств, полученных с нарушением закона, стороной защиты).
  4. Абсолютные величины: понятие, структура, используемые единицы измерения
  5. Автоматический выбор пределов измерения
  6. Акцизы: база, общие права и обязанности налогоплательщиков
  7. Б). Решение вопроса об исключении доказательств, в зависимости от характера допущенного нарушения.
  8. Базы данных. Общие сведения. Основные понятия баз данных
  9. В настоящий момент метод Короткова принят во всем мире в качестве стандартного метода измерения артериального давления.
  10. Введение. Измерения и измерительные системы

Интервалом времени Δt в общем случае называется время, прошедшее между моментами двух последовательных событий. К числу таких ин­тервалов относятся, например, период колебаний, длительность импульса или длительность интервала, определяемая разносом по времени двух импульсов.

Периодом Т любого периодического детерминированного сигнала u(t) называется наименьший интервал времени, через который регулярно и последовательно повторяется произвольно выбранное мгновенное значение этого сигнала. Отсюда следует, что u(t) = u(t + nТ), где n = 1, 2, 3 и т.д. Для гармонического сигнала, например для u(t)=Umsin(2πt/T)=Umsin[φ(t)], период колебания Т можно также определить, как интер­вал времени, в течение которого фаза сигнала φ(t), выраженная в радиа­нах, изменяется на 2π.

Из курса физики известно, что частота/и период колебания T дуальны (т.е. двойственны, равноправны) и связаны формулой f = 1/Т. По­скольку эти две физические величины неразрывно связаны, измерение одной величины можно заменить другой. Но на практике чаще из­меряется частота.

Измерение частоты, периода и других временных параметров элек­трических сигналов является одной из важнейших задач в радиотехнике и телекоммуникационных системах. Аппаратура для частотно-временных из­мерений образует единый комплекс приборов, обеспечивающий возмож­ность проведения измерений с непосредственной их привязкой к Государст­венному эталону частоты и времени. Это фактически гарантирует возмож­ность принципиально высокой точности измерений.

Основными измерительными приборами и средствами данных измере­ний являются:

- осциллографы;

- приемники сигналов эталонных частот и компараторы;

- преобразователи частоты сигналов;

- частотомеры резонансные;

- частотомеры на основе метода заряда-разряда конденсатора;

- частотомеры цифровые;

- измерители интервалов времени цифровые.

Базой для частотно-временных измерений служит группа Государст­венных стандартов частоты — высокоточных мер частоты и времени, объединяющая рубидиевый, цезиевый, водородный и кварцевый стан­дарты. Привязка к ним практических измерений осуществляется прием­никами сигналов эталонных частот, передаваемых радиостанциями Го­сударственной службы частот и времени, а также компараторами и пре­образователями частоты сигнала. Последние применяются для переноса частоты или спектра измеряемого сигнала в тот диапазон частот, где наиболее целесообразно производить необходимое измерение.

Измерение частоты чаще всего выполняется цифровым методом (дискретного счета), на основе которого создаются цифровые (электронно-счетные) частотомеры. К достоинствам этого метода относится высокая точность изме­рений, широкий диапазон измеряемых частот, возможность обработки резуль­татов наблюдений с помощью вычислительных устройств (микропроцессоров, персональных компьютеров и пр.). Цифровые частотомеры позволяют изме­рять не только частоту колебаний, но и интервалы времени, они будут рассмотрены в следующем вопросе. Известны также методы измерения частоты, основанные на сравнении частоты источника образцовых колебаний с измеряемой частотой.

1.1. Методы сравнения

Для измерения частоты используются и методы сравнения с частотой источника образцовых колебаний (резонансный, гетеродинный и с помо­щью осциллографа). Однако гетеродинные частотомеры используются редко, а гетеродинное преобразование частоты обычно применяется для переноса частоты СВЧ-колебания в область, удобную для измерения циф­ровыми приборами.



Рис. 1. Модулируемая по яркости круговая развертка

Методы сравнения используются в основном для градуировки генераторов различных измеритель­ных приборов. Для их реализации необходим об­разцовый генератор более высокой точности и уст­ройство сравнения (сличения) частот. Перечислим методы, основанные на использовании осциллографа в качестве устрой­ства сравнения:

- определение частоты методом интерференционных фигур (фигур Лиссажу);

- определение интервалов времени (периода, длительности импульса и т.д.) с использованием калиброванной развертки осциллографа;

- определение частоты с помощью яркостных меток на круговой раз­вертке.

Отме­тим, что погрешность измерения интервала времени с помощью осцилло­графа вызвана нелинейностью его развертки и погрешностями отсчета начала и конца интервала.

Рассмотрим подробнее последний метод. Этот метод реализуется при условии, что неиз­вестная частота fx больше образцовой f0. Круговая развертка создается при подведении ко входам Υ и X осциллографа гармонических сигналов образ­цовой частоты, сдвинутых взаимно по фазе на 90°. Подавая гармонический сигнал с измеряемой частотой fx на вход Ζ модуляции яркости луча осцил­лографа и регулируя частоту f0, можно получить практически неподвижную модулированную по яркости круговую развертку (рис. 1). Если N — число ярких дуг (или темных промежутков) на круговой развертке, то частота fx = Nf0 (на рис.1 fх = 8f0).

Все три перечисленных метода имеют невысокую точность (относительная погрешность измерений порядка l*10-2...5*10-2). Верхняя граница диапазона измеряемых частот определяется параметрами осциллографа и для большин­ства из них не превышает 250 Мгц.


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
 | Резонансный метод измерения частоты

Дата добавления: 2014-11-01; просмотров: 647; Нарушение авторских прав




Мы поможем в написании ваших работ!
lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.003 сек.