Hogyan történik a frekvencia mérése
A közvetlen frekvencia mérést frekvenciamérők végzik, amelyek a mért frekvenciák tartományától és a szükséges mérési pontosságtól függően különböző mérési módszereken alapulnak. A frekvencia mérésének leggyakoribb módszerei a következők:
A kondenzátor újratöltésének módja a mért frekvencia minden periódusára. A töltőáram átlagos értéke a frekvenciával arányos, és mágneses ampermérővel mérjük, melynek skálája frekvenciaegységben van osztva. A kondenzátorfrekvencia-számlálókat 10 Hz – 1 MHz méréshatárral és ± 2%-os mérési hibával gyártják.
Az elektromos rezonancia jelenségén alapuló rezonancia módszer olyan áramkörben, amelynek állítható elemei rezonanciában vannak a mért frekvenciával. A mért frekvenciát a hangolási mechanizmus skálája határozza meg. A módszert 50 kHz feletti frekvenciákon alkalmazzák. A mérési hiba százszázalékra csökkenthető.
A digitális frekvenciamérők munkaelektronikus számlálásának a diszkrét számlálási módszer az alapja... A mért frekvencia impulzusainak meghatározott ideig történő számlálásán alapul.Nagy mérési pontosságot biztosít minden frekvenciatartományban.
A mért frekvencia és a referencia összehasonlításának módszere… Ismeretlen és mintafrekvenciájú elektromos rezgések keverednek úgy, hogy bizonyos frekvenciájú ütések lépnek fel. Nulla ütési frekvenciánál a mért frekvencia megegyezik a referenciafrekvenciával. A frekvenciakeverés heterodin módszerrel (zéró ütemű módszer) vagy oszcillográfiával történik.
Ez utóbbi módszer oszcilloszkópot használ a tisztításhoz kikapcsolt belső generátorral. A referenciafrekvencia feszültsége a vízszintes erősítő bemenetére, az ismeretlen frekvenciájú feszültség pedig a függőleges előfeszítő erősítő bemenetére kerül.
A referenciafrekvencia változtatásával egy álló vagy lassan változó Lissaague-figura... Az ábra alakja az oszcilloszkóp terelőlemezeire adott feszültségek közötti frekvenciaaránytól, amplitúdóktól és fáziseltolódástól függ.
Ha mentálisan keresztezi az ábrát függőlegesen és vízszintesen, akkor a függőleges keresztezések m számának és a vízszintes kereszteződések számának n aránya egy fix számmal egyenlő a mért fx és a frekvenciák mintafrekvenciájának arányával.
Ha a frekvenciák egyenlőek, az ábra egy ferde vonal, ellipszis vagy kör.
Az ábra forgási frekvenciája pontosan megfelel az fx' és fx frekvenciák közötti df különbségnek, ahol fx' = frekvencia (m / n) és ezért fx = fsample (m / n) + de. A módszer pontossága: főként a referenciafrekvencia beállításánál és a de érték meghatározásánál fellépő hiba határozza meg.
Egy másik módszer a frekvencia összehasonlító módszerrel történő mérésére - kalibrált sweep időtartamú oszcilloszkóp vagy kalibrált jelek beépített generátora használatával.
Ismerve az oszcilloszkóp leolvasásának időtartamát, és kiszámítva, hogy a mért frekvencia hány periódusa fér bele az oszcilloszkóp képernyőjének a leglineárisabb sweep-tel rendelkező középső részének kiválasztott hosszába, könnyen meghatározhatja a frekvenciát. Ha az oszcilloszkópon vannak kalibrációs jelek, akkor a jelek közötti időintervallum ismeretében és a mért frekvencia egy vagy több periódusában megszámolva határozza meg a periódus időtartamát.
