Frekvenciaszámláló - cél, típusok, felhasználási jellemzők
A periodikus jelek frekvenciájának meghatározására, valamint a spektrumok harmonikus összetevőinek azonosítására speciális rádiós mérő (és elektromos mérő) eszközöket, úgynevezett frekvenciamérőket használnak.
Manapság kétféle frekvenciaszámláló létezik a mérési módszer szerint: analóg (közvetlen frekvenciabecsléshez) és összehasonlító eszközök (amelyek közé tartozik: elektronikus számláló, heterodin, rezonancia stb.).
Az analóg alkalmas szinuszos oszcillációk, heterodin, rezonancia és rezgés vizsgálatára - jel harmonikus komponenseinek mérésére, elektronikus számlálásra és kondenzátorra - diszkrét események frekvenciájának meghatározására.
A konstrukció típusától függően a frekvenciamérők panelre, hordozhatóan vagy helyhez kötötten felszerelhetők - a konstrukció típusa az adott eszköz alkalmazási területétől függ.
Analóg mutató frekvencia számláló
Az analóg analóg frekvenciamérő az elektromechanikus mérőeszközökre vonatkozik, és a magnetoelektromos, elektromágneses ill. elektrodinamikus rendszer.
Egy ilyen eszköz működése az összetett mérőáramkör impedanciamodulusának a rajta áthaladó áram paramétereitől való függésén alapul. A készülék mérőköre frekvenciafüggő és frekvenciafüggetlen ellenállásokból áll.
Tehát az arányos műszer karjára különböző jelek kerülnek: a mért áramot az egyik karra egy frekvenciafüggetlen áramkörön, a másikra egy frekvenciafüggő áramkörön keresztül táplálják. Ennek eredményeként a készülék tűje olyan helyzetbe kerül, hogy a két karon áthaladó áramok mágneses áramlása egyensúlyba kerüljön.
Az ezen az elven működő frekvenciaszámlálóra példa a szovjet tervezésű M800 áramfrekvenciák mérésére a 900-1100 Hz tartományban a mobil és álló objektumok sémáiban. A készülék fogyasztása 7 W.
Reed Reed Frekvenciamérő
A nádfrekvencia-mérő skáláján rugalmas acélnyelvek formájában lévő lemezek vannak, és mindegyik nádnak megvan a saját mechanikai rezgési frekvenciája. A nád rezonáns rezgéseit egy elektromágnes váltakozó mágneses tere gerjeszti.
Amikor az elemzett áram áthalad az elektromágneses áramkörön, az áram frekvenciájához legközelebb eső rezonanciafrekvenciájú nyelv a legnagyobb amplitúdóval oszcillálni kezd. Az egyes nád rezonáns rezgésének frekvenciája tükröződik a készülék skáláján. Tehát a vizuális jelzés nagyon egyértelmű.
A rezgő reed frekvenciamérőre példa a B80 műszer, amelyet váltakozó áramú áramkörök frekvenciájának mérésére használnak.A frekvencia tartomány 48-52 Hz, a frekvenciamérő fogyasztása 3,5 W.
Kondenzátor frekvencia mérő
Manapság 10 Hz és 10 MHz közötti kondenzátor frekvenciamérőket találhat. Ezeknek az eszközöknek a működési elve egy kondenzátor töltési és kisütési folyamatának váltakozásán alapul. A kondenzátort az akkumulátor tölti, majd az elektromechanikus rendszerben kisüti.
A töltés-kisülés ismétlődési gyakorisága egybeesik a vizsgált jel frekvenciájával, mivel a mért jel önmagában határozza meg a kapcsolási impulzust. Tudjuk, hogy a CU töltése egy munkaciklusban folyik, ezért a magnetoelektromos rendszeren átfolyó áram a frekvenciával arányos, tehát az amperek arányosak a hertzekkel.
Példa a 21 mérési tartománnyal rendelkező kondenzátoros frekvenciamérőre az F5043 készülék, amelyet alacsony frekvenciájú berendezések beállítására használnak. A legkisebb mérhető frekvencia 25 Hz, a maximum 20 kHz. A készülék fogyasztása üzemi üzemmódban - legfeljebb 13 W.
Frekvenciaszámláló heterodin
A heterodin frekvenciamérők hasznosak adó-vevők beállításához és karbantartásához, modulált jelek vivőfrekvenciájának mérésére. A vizsgált jel frekvenciáját a helyi oszcillátor (kiegészítő hangolható oszcillátor) frekvenciájával hasonlítják össze, amíg nulla ritmust el nem érnek.
A nulla ütemek a vizsgált jel frekvenciájának egybeesését jelzik a helyi oszcillátor frekvenciájával. A jól bevált heterodin frekvenciamérőre példa a "Ch4-1 Wave Meter" cső, amelyet CW adók és vevők kalibrálására használnak. A készülék működési tartománya 125 kHz-től 20 MHz-ig terjed.
Rezonancia frekvencia mérő
A hangolható rezonátor frekvenciáját összehasonlítják a vizsgált jel frekvenciájával. A rezonátor egy oszcilláló áramkör, egy üreges rezonátor vagy egy negyedhullámú szegmens. A vizsgált jel a rezonátorhoz, a rezonátor kimenetéről pedig a galvanométerhez kerül.
A galvanométer maximális értékei mutatják a rezonátor sajátfrekvenciájának legjobb illeszkedését a vizsgált jel frekvenciájához. A kezelő tárcsával vezérli a rezonátort. A rezonáns frekvenciamérők egyes modelljeiben erősítőket használnak az érzékenység növelésére.
Példa a rezonanciafrekvencia-számlálóra a Ch2-33 eszköz, amelyet vevők és adók hangolására terveztek folyamatos és impulzusmodulált jelek 7-9 GHz-es frekvenciájával. A készülék fogyasztása nem haladja meg a 30 wattot.
Elektronikus frekvenciaszámláló
Az elektronikus frekvenciaszámláló egyszerűen megszámolja az impulzusok számát. A megszámlált impulzusokat a bemeneti áramkörök egy tetszőleges alakú periodikus jelből állítják elő. Ebben az esetben a visszaszámlálási intervallum beállítása a készülék kristályoszcillátora alapján történik. Így az elektronikus frekvenciaszámláló egy összehasonlító eszköz, amelynek pontossága a szabvány minőségétől függ.
A számláló elektronikus frekvenciaszámlálók nagyon sokoldalú eszközök, széles mérési frekvenciatartományban és nagy pontosságban különböznek egymástól. Például a Ch3-33 műszer mérési tartománya 0,1 Hz és 1,5 GHz között van, a pontossága pedig 0,0000001. A rendelkezésre álló mért frekvenciák több tíz gigahertzre nőnek a modern eszközökben alkalmazott osztók miatt.
Általában az elektronikus frekvenciaszámlálók a legelterjedtebb és legkeresettebb professzionális eszközök erre a célra.Nemcsak a frekvenciák mérését teszik lehetővé, hanem lehetővé teszik az impulzusok időtartamának és a közöttük lévő intervallumok meghatározását is, sőt a frekvenciák közötti összefüggés kiszámítását is, nem beszélve az impulzusok számáról.