Содержание / Contents
Судя по имеющимся данным, многочисленные приборы семейства М-83х или D-83x собраны практически по одной схеме, поэтому высока вероятность того, что результаты измерений будут близки. Кроме того, в данном случае меня мало интересовала абсолютная погрешность данного тестера, интересовали только его показания в зависимости от частоты сигнала.
Лучше было бы сделать ещё серию измерений с мощным УНЧ нагруженным на повышающий трансформатор, но не думаю, что результаты изменятся разительно. Для удобства оценки АЧХ в дБ выбран уровень 0 дБ на пределе 10 В вольтметра В3-38. При изменении частоты сигнала уровень чуть подстраивался, но изменения не превышали долей дБ, ими можно пренебречь.
Что чем меряют, какие частотомеры, для чего?
С помощью резонансных частотомеров, вкупе с преобразователями механических колебаний в электрические, обычно измеряется частота механических колебаний.
Посредством электромеханических, электродинамических, электронных, электромагнитных, магнитоэлектрических частотомеров измеряется частота электрических колебаний.
Посредством электронных частотомеров (резонансные, гетеродинные, цифровые и др.) измеряется частота электромагнитных колебаний в диапазоне радиочастот и СВЧ.
В основе действия резонансного частотомера – сравнение частоты, измеряемой с частотой собственных колебаний электрического контура (либо резонатора СВЧ), который настраивается в резонанс с измеряемой частотой. В частотомерах гетеродинных производится сравнение измеряемой величины с известной частотой (либо ее гармониками) гетеродина (образцового генератора). Принцип действия цифровых частотомеров – в подсчете за определенный промежуток времени числа периодов измеряемых колебаний.
При добавлении к электронно-счетному частотомеру соответствующих приставок возможно измерение практически любых электрических величин (напряжения, тока, сопротивления, емкости, индуктивности и др.).
Что такое мультиметр?
Мультиметр – это многофункциональное портативное цифровое устройство, которое выполнено в виде небольшого блока в прочном пластиковом корпусе с прорезиненным чехлом, защищающим его от падений с высоты до полутора метров.
Он пришел на смену аналоговым измерительным приборам, работает от аккумуляторной батарейки типа «Крона» на 9 вольт, которой хватает на проведения порядка 500 измерений подряд. Мультиметр – это прибор, работающий с цифровой индикацией, а значит у него есть встроенный жидкокристаллический экран, на который выводятся результаты измерений в цифровом значении.
Это устройство легко может заменить как амперметр, так и вольтметр, и омметр, поскольку основными его измерительными величинами являются показания силы тока, в постоянном и переменном значениях, примерно до 10 ампер, постоянного и переменного напряжения, а также сопротивления.
Очень часто в последнее время мультиметры дополнительно оснащаются различными функциями, что все больше превращает его в мультифункциональное устройство
Так, например, часто в него вкладывается возможность измерять скважность сигнала, частоту, температуру специальной контактной термопарой, а также функцию прозвонки цепи на целостность, проверки аккумуляторов, диодов и транзисторов
Нормативно-техническая документация
ГОСТ 8.567-99 ГСИ. Измерения времени и частоты. Термины и определения ГОСТ 7590-93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 4. Особые требования к частотомерам ГОСТ 7590-78 Приборы электроизмерительные для измерения частоты аналоговые показывающие. Общие технические условия ГОСТ 22335-85 Частотомеры электронно-счетные. Технические требования, методы испытаний ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия ГОСТ 8.422-81 ГСИ. Частотомеры. Методы и средства поверки ГОСТ 12692-67 Измерители частоты резонансные. Методы и средства поверки ОСТ 11-272.000-80 Частотомеры резонансные. Основные параметры МИ 1835-88 Частотомеры электронно-счетные. Методика поверки
Частотомер — конструктор до 50 МГц для сборки своими руками
Китайский частотомер 1 Гц — 50 МГц E0330 позволяет измерять частоту кварцевых резонаторов. Простой цифровой прибор позволяет измерять наиболее применяемые «кварцы».
Тестер кварцевых резонаторов удобен. Сборка тестера с цифровой светодиодной шкалой не представляет проблем. Собрать частотомер своими руками за пару часов под силу даже начинающему радиолюбителю
На форумах радиоконструкторов обыватели рекомендуют обратить внимание на данный набор.
Частотомер набор КИТ недорог, собран на PIC на микроконтроллере, который может учитывать сдвиг частот у радиоприемников и передатчиков при их настройке. При измерении частоты кварца на 10 МГц, индикаторы отобразят следующее: 10,001. Малая относительная погрешность при измерении разных кварцев сохраняется, а запятая в числе перемещается.
Новые удобные функции E0330
- автоматическое переключение разрешения дисплея;
- автоматически изменяемая длительность измерения для точного подсчета импульсов;
- возможность подключения прибора к генератору приемника и передатчику;
- реализация в прошивке контроллера режима программирования (setup mode), имеющего меню с выбором нужной функции.
Измерение сдвига частот
Частотомер сохраняет измеренные значения частот, которые будут добавляться или вычитаться при дальнейших измерениях. Можно установить нулевую частоту сдвига для отображения измеряемой частоты без сдвига. Значение сдвига можно выбрать из таблицы, находящейся в памяти контроллера.
Энергосберегающий режим
Режим энергосбережения работает следующим образом: если частота не меняется 15 секунд, происходит выключение. Если же значение частоты изменилось больше, чем на одно значение младшего разряда — включение. Режимом можно управлять из меню.
Удобство сборки конструктора частотомера E0330
Частотомер набор КИТ компактен, выполнен аккуратно и содержит в наборе панель для установки микроконтроллера. Это нужно при программировании внешними устройствами. Номиналы и посадочные места элементов изображены на плате.
Измерение частоты переменного тока в сети: приборы и методы
Не так часто приходится узнавать именно частоту переменного тока, по сравнению с такими показателями, как напряжение и сила тока. Например, для того чтобы измерить силу тока можно воспользоваться измерительными клещами, для этого даже необязательно контактировать с токопроводящими частями, да и напряжение проверяет любой стрелочный или цифровой мультиметр. Однако, чтобы проверить частоту, с какой меняется полярность в цепях переменного тока, то есть количество его полных периодов, используется частотомер. В принципе, прибор с таким же названием может измерять и количество механических колебаний за определённый период времени, но в этой статье речь пойдёт исключительно об электрической величине. Далее мы расскажем, как проводится измерение частоты переменного тока мультиметром и частотомером.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ E0330
| Основные характеристики частотомера — измерителя кварцев | |
| Диапазон частот | 1 Гц — 50 МГц |
| Поддержка измерения частоты кварцевых резонаторов | есть |
| Точность разрешения дисплея | 5 бит (например 0,0050 кГц; 4,5765 МГц; 11,059 МГц); |
| Автоматическое переключение диапазонов измерения частоты | есть |
| Автоотключение при простое | 15 c |
| Возможность программирования выходной частоты, для ремонта трансиверов и измерительного оборудования | есть |
| Общие характеристики | |
| Дисплей | LCD, пятиразрядный индикатор красного цвета |
| Питание | DC 5 — 9 В |
| Потребляемый ток в режиме ожидания | 11 мА |
| Габариты печатной платы | 80 мм х 53 мм |
| Вес прибора | 34 г |
| Комплектация | набор для сборки частотомера 1Гц — 50МГц E0330 с функцией тестера кварцевых резонаторов – 1 шт |
Дополнительно:
- При отображении результатов в кГц точка, отображающая дробную часть, мигает;
- При отображении результатов в МГц точка, отображающая дробную часть, горит постоянно;
- Возможность самостоятельно запрограммировать полярность входа.
Microchip ATmega328P
Вторым в нашем списке идет 8-разрядный AVR микроконтроллер ATmega328P.
Рисунок 3 – Микроконтроллер ATmega328P от Microchip
Выводы GPIO с возможностью генерирования прерываний
ATmega328P имеет 23 вывода GPIO, разделенных на три порта: PORTB (восемь выводов), PORTC (семь выводов) и PORTD (восемь выводов). Все выводы имеют возможность генерирования прерываний по изменению состояния на выводе. Однако отдельных флагов прерываний выводов нет, вместо этого флаг прерывания есть у каждого порта. Но два вывода на PORTD можно настроить как внешние прерывания, у них есть отдельные флаги прерывания.
Настройка прерываний
23 прерывания по изменению состояния на выводе предварительно настроены для обнаружения логического изменения значения на выводах (с 0 на 1 или с 1 на 0). Два внешних прерывания могут быть сконфигурированы для обнаружения только нарастающего фронта (изменение с 0 на 1), только спадающего фронта (изменение с 1 на 0) или постоянного значения 0. Прерывание по изменению состояния на выводе для каждого вывода может быть отдельно включено или выключено. Кроме того, может быть включено или выключено прерывание для каждого порта.
Флаг прерывания для порта или любого из выводов внешних прерываний устанавливается всегда, когда происходит событие, для которого он настроен, независимо от того, включено ли прерывание или выключено. Кроме того, флаг будет установлен независимо от того, настроен ли вывод как выход или как вход.
Вектор прерывания, обработчик и приоритеты
Каждый порт имеет один вектор прерывания (у PORTB – это PCINT0, у PORTC – это PCINT1, у PORTD – это PCINT2). Кроме того, каждый вывод внешнего прерывания имеет свой собственный отдельный вектор (вывод 2 в PORTD – INT0, а вывод 3 в PORTD – INT1). Каждый вектор прерывания может быть включен или отключен индивидуально, но это делается в периферийном устройстве GPIO, а не в контроллере прерываний (то есть контроллер прерываний не имеет возможности отдельного включения векторов прерываний, и все разрешения векторов прерываний выполняются в периферийных устройствах).
Поскольку векторы прерываний есть только у портов (для прерываний по изменению состояния на выводе), в обработчике прерывания необходимо выяснить, какой вывод и какое событие вызвало прерывание. Для этого потребуется прочитать маску прерываний для порта (чтобы узнать, прерывания каких выводов включены) и текущее значение вывода, чтобы выяснить, какое логическое изменение произошло. Однако для двух внешних прерываний вы уже будете знать, какой вывод вызвал прерывание, поскольку каждый вывод имеет отдельный вектор. Аппаратное обеспечение автоматически очищает флаги прерываний для внешних прерываний, хотя, ради безопасности, вы также можете очистить их в своем коде.
В ATmega328P приоритеты прерываний фиксированы и не могут быть изменены. После прерывания сброса прерывания выводов имеют самый высокий приоритет среди всех прерываний в следующем порядке: INT0, INT1, PCINT0, PCINT1, PCINT2.
Обработчики прерываний в ATmega328P могут быть прерваны прерываниями с более высоким приоритетом, но это не происходит автоматически. Когда запускается обработчик прерывания, CPU отключает все прерывания. Вы должны вручную включить прерывания в коде своего обработчика, чтобы разрешить вытеснение. Кроме того, существует регистр, называемый регистром состояния AVR, который является частью CPU, и значение которого CPU не сохраняет автоматически перед входом в прерывание и не восстанавливает после выхода из прерывания. Вы должны в своем обработчике прерывания сохранить и восстановить его значение. Причина, по которой вы должны это сделать, заключается в том, что CPU должен возобновить работу в том состоянии, в котором он находился до возникновения прерывания. Возможно, что действия, которые вы выполняете в своем обработчике, могут изменить этот регистр, поэтому, если вы не сохраните значение, которое он имел до начала ваших действий, и не восстановите его, CPU после вашего прерывания вернется в другое состояние, что может трудноуловимые ошибки в вашей системе.
Области применения мультиметров
Мультиметры – общее название для целого класса электроизмерительных приборов. Они способны проверять целостность электрических цепей, изоляции и заземления; измерять параметры цепи без контакта с проводниками и определять характеристики радиоэлектронных компонентов.
— электриками при обслуживании электрических линий и потребителей;
— электронщиками при сборке, настройке и ремонте радиоэлектронной аппаратуры;
— сервисными инженерами при установке, обслуживании и ремонте электротехники;
— монтажниками при прокладке и расключении линий связи и электропередач;
— автоэлектриками при диагностике и ремонте автомобильной электрики;
Какой именно мультиметр нужен вам – можно понять, определившись измеряемыми параметрами и необходимой точностью прибора.
Измерение частоты
Стоит напомнить, что интересуясь тем, как померить частоту мультиметром, предварительно важно ознакомиться с особенностями аппарата, который предстоит проверить. Только так можно достичь желаемого результата с максимально точными показателями
Измерение частоты мультиметром со специальной функцией является наиболее удобным, поскольку в данном случае нет необходимости в использовании специальных приставок.
Происходят такие замеры в несколько этапов:
Многих также интересует, как проверить частоту мультиметром при помощи специальных приставок. Частотомер — приставка к мультиметру является отличной альтернативой дорогим измерителям с множеством функций.
Многие тестеры с функцией определения циклов изменения тока имеют низкую чувствительность, потому дают неточные показатели. Приставка является дополняющим средством к измерителю. Она позволяет преобразовать полученные данные в напряжение.
Измерение частоты тестером может давать разные результаты, зависящие в первую очередь от точности работы аппарата.
Как изменить частоту тока
- Как изменить частоту тока
- Как увеличить частоту тока
- Как увеличить мощность электродвигателя
Генератор переменного тока, конденсатор, катушка индуктивности, тестер
Подключите систему к источнику переменного тока, при этом ее активное сопротивление должно быть незначительным. Этот колебательный контур создаст в цепи собственную частоту, которая будет причиной появления емкостного и индуктивного сопротивления. Чтобы найти ее значение: 1. Найдите произведение значений индуктивности и электроемкости, измеренных с помощью тестера.
2. Из значения, получившегося в пункте 1, извлеките квадратный корень.
3. Полученный результат умножьте на число 6,28.
4. Число 1 поделите на значение, полученное в пункте 3.
как изменяется сила тока
- Как изменить частоту в колебательном контуре
- Как увеличить обороты электродвигателя
- Как увеличить мощность тока
- Как увеличить индуктивность катушки
- Как подключить частотный преобразователь
- Как понизить ток
- Как увеличить скорость вращения вентилятора
- Как увеличить силу тока
- Как изменить частоту
- Как увеличить частоту шины
- Как отличить переменный от постоянного тока
- Как и у какого врача измеряют внутричерепное давление
- Как понизить силу тока
- Как изменить вольтаж
- Как изменить напряжение на процессоре
- Как определить энергетические мощности
- Как повысить крутящий момент
- Как понизить частоту шины
- Как зависит ток от напряжения
- ГЭС: принцип работы, схема, оборудование, мощность
- Как понизить частоту процессора
- Как увеличить тактовую частоту процессора
Источник
Другие альтернативные методы измерения
Самый эффективный и простой способ проверки частоты — это использование осциллографа. Именно осциллографом пользуются все профессиональные электронщики, так как на нём можно визуально увидеть не только цифры, но и саму диаграмму. При этом нужно обязательно отключить встроенный генератор. Новичку в электронике будет довольно проблематично выполнить данные измерения с помощью этого прибора. О том, как пользоваться осциллографом, мы рассказали в отдельной статье.
Второй вариант — это измерение с помощью конденсаторного частотомера, имеющего диапазон измерений 10 Гц-1 МГц и погрешность около 2%. Он определяет среднее значение тока разрядки и зарядки, которое будет пропорционально частоте и измеряется косвенно с помощью магнитоэлектрического амперметра, со специальной шкалой.
Ещё один метод называется резонансный и основан он на явлении резонанса, возникающего в электрическом контуре. Тоже имеет шкалу с механизмом точной подстройки. Однако промышленную величину в 50 Гц этим способом невозможно проверить, работает он от 50 000 Гц.
Также вы должны знать, что существует реле частоты. Обычно на предприятиях, подстанциях, электростанциях — это основное устройство, которым контролируют изменение частоты. Данное реле воздействует на другие устройства защиты и автоматики для поддержания частоты на необходимом уровне. Есть разные типы реле частоты с разным функционалом, об этом мы расскажем в других публикациях.
Все же мультиметры и электронные цифровые частотомеры работают на обычном счёте импульсов, которые являются неотъемлемой частью, как импульсного так и другого переменного напряжения, необязательно синусоидального за определенный промежуток времени, обеспечивая при этом максимальную точность, а также широчайший диапазон.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
Теперь вы знаете, как выполнить измерение частоты тока в сети мультиметром и частотомером. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной! Будет интересно прочитать:
Источник
Дополнения
Для питания частотомера можно использовать любой сетевой адаптер с выходным стабилизированным напряжением 9 вольт и током нагрузки не менее 300 мА. Либо установить в корпус частотомера стабилизатор на микросхеме типа КРЕН на 9 вольт и питать от адаптера с выходным напряжением 12 вольт, либо брать питание непосредственно от измеряемой схемы, если там напряжение питания не менее 9 вольт. Каждую микросхему необходимо зашунтировать по питанию конденсатором порядка 0,1 мкФ (можно подпаять конденсаторы прямо на ножки «+» и «-» питания). В качестве входного щупа можно использовать стальную иглу, припаянную к входной «площадке» платы, а «общий» провод снабдить зажимом типа «крокодил».
Данная конструкция была «создана» в 1992 году и успешно работает до сих пор. Андрей Барышев.
Источник
Конструкция мультиметра
Тестер со встроенным частотомером — отличное приспособление для измерений, но существует ряд альтернативных методов, изучить которые можно ознакомившись со строением прибора. Основной состав данного аппарата включает в себя функции амперметра, омметра и вольтметра. Используют такое приспособление при замерах постоянного и переменного напряжения, а также сопротивления.
Наиболее распространенной моделью данного прибора является цифровая, поскольку она, в отличии от аналоговой, позволяет произвести более точные замеры. Классическая конструкция включает в себя:
Индикатор. Он расположен в верхней части аппарата и служит экраном, на котором отображаются данные проверки.
Переключатель. Позволяет выбирать пределы показателей и величины. Вокруг переключателя нанесена шкала, которая в большинстве современных аппаратов имеет пять диапазонов. Первое значение указывает на 200 Ом. Если установить переключатель на эту шкалу, то измерить сопротивление больше данного показателя не будет возможности. Также шкала включает в себя показатели переключения между постоянным и переменным током, и значок прозвонки.
Гнезда для щупов. Позволяют подключить к тестеру измеряемый прибор. В большинстве моделей в нижней части размещено три разъема
Для тех же, кто интересуется тем, как замерить частоту мультиметром, необходимо обратить внимание на модели со специальными функциями. Помимо данного показателя, померить тестером можно индуктивность, температуру, электрическую емкость
Наличие дополнительных функций существенно влияет на стоимость, потому не каждый может позволить себе приобрести для применения в быту такое приспособление. Отличным решением может стать приставка к мультиметру. Она позволяет при помощи аппарата со стандартным набором функций измерить нужный показатель.
Характеристики мультиметров
В основном в магазинах предлагаются три типа приборов: мультиметры, тестеры и токовые клещи.
Мультиметр предназначен для измерения параметров электрической цепи. Самые простые модели измеряют только базовые параметры — ток, напряжение и сопротивление.
Модели посложнее способны определить такие характеристики, как емкость конденсатора, частота переменного тока, коэффициент усиления транзистора и т.д. Чем больше параметров определяет мультиметр, чем больше наборов диапазонов их измерений и чем выше точность – тем дороже прибор.
В продаже встречаются мультиметры двух видов – аналоговые (со стрелочным индикатором) и цифровые (с дисплеем).
Цифровые мультиметры предоставляют намного больший функционал, обеспечивают удобство считывания параметров и высокую точность измерения.
Как измерить частоту мультиметром
Все сложные манипуляции, касающиеся электричества и домашней проводки, многие оставляют для профессионалов. Иногда проверить силу сопротивления, постоянное или переменное напряжение, а также количество полных циклов изменения тока нужно, а вызывать электрика нет возможности. В таком случае на помощь придет полезное приспособление – мультиметр. Не смотря на то, что данная функция не является основной, многие интересуются тем, как измерить частоту мультиметром.
Зачастую мультиметр-частотомер необходим для измерений в отдельных приборах, таких как генератор импульсного блока питания. Измерение сетевого значения лишь подтвердит наличие показателя в 50 Гц.
Мультиметр, частота которого в большинстве моделей имеет диапазон до 30 Гц, применяется лишь в быту, для производственных целей используются более сложные приспособления, такие как высокочастотный искровой тестер.
Необходимо детально ознакомиться не только с конструкцией измерительного аппарат, но и с особенностями измеряемого прибора, для того чтобы понять, как измерить частоту тока мультиметром.
Частотомер — цифровая шкала. Схема и инструкция по монтажу
Рассматриваемое устройство выполняет функции:
Цифровой частотомер — схема и её описание, необходимые комплектующие
Список необходимых радиоэлементов:
Если на выводе 1 микросхемы DD2 присутствует уровень логической «1», то прибор выполняет функцию частотомера, если уровень логического «0» — цифровой шкалы. В режиме цифровой шкалы на индикатор выводится значение частоты входного сигнала равное Рвх+Р„ч при наличии уровня логической «1» на выводе 2 микросхемы DD2; или Fвх-Fпч — при уровне логического «0» на выводе 2 DD2.
Система АПЧ ГПД работает следующим образом. После измерения частоты входного сигнала производится анализ числа равного сотням герц и, если оно четное, на вывод 8 микросхемы DD2 выдается уровень логического «0». Если нечетное, на вывод 8 микросхемы DD2 выдается уровень логической «1». Эти логические сигналы, предварительно проинтегрировав, можно использовать для управления емкостью варикапа в контуре ГПД. В результате осуществляется стабилизация частоты возле четных значений сотен герц с точностью ±10 Гц.
В режиме цифровой шкалы можно осуществить гашение десятков и единиц герц, если установить уровень логического «0» на выводе 9 микросхемы DD2.
Для перевода устройства в режим электронных часов необходимо нажать кнопку «НК». Для корректировки часов и минут служат кнопки «S1» и «S2».
Печатная плата частотомера:
Скачать прошивку и исходный код можно ниже:
Учимся измерять тестером силу тока
При необходимости узнать силу тока надо взять тот же мультиметр и запомнить одно важное правило: ампераж измеряется щупами, соединенными последовательно с нагрузкой, а во всех остальных измерениях щупы подключают параллельно исследуемому объекту
Чтобы научиться дома измерять силу тока мультиметром, можно провести маленький опыт. Надо создать цепь из источника питания, нагрузки и тестера. Для таких испытаний оптимально применение зарядного устройства с дисплеем индикации. Оно дает постоянный ток, поэтому ручку тестера ставят в соответствующую позицию. На зарядном устройстве выставляют напряжение 12 вольт. К нему последовательно подключают мультиметр, электромоторчик от детской игрушки и смотрят показания на обоих дисплеях. Например, тестер показывает значение 0,18. Такие же амперы высвечиваются на табло зарядного устройства.
Если по сети протекает переменный ток, измерение ампеража происходит точно так. Единственное отличие в позиции мультиметра. Переключатель прибора надо установить на диапазон измерения переменного тока.
Иногда у людей возникает вопрос, какой ампераж в розетке или аккумуляторе? С технической точки зрения, вопрос неправильный. В источнике питания можно измерить напряжение, но никак не силу тока. Как уже выяснили, для определения ампеража надо создать цепь. Хотя для справки, в розетку больше 16 А не может поступать. На такую силу тока она и рассчитана.
Варианты выбора
Для домашнего применения будет вполне достаточно недорогого мультиметра с возможностью «прозвонки» цепи и измерения напряжения, тока и сопротивления.
Для ремонта и настройки радиоэлектроники потребуется мультиметр с низкой погрешностью и возможностью измерять параметры электронных компонентов.
Если измеряемые вами параметры могут случайным образом меняться в большом диапазоне, или если вы просто не хотите каждый раз подбирать диапазон, выбирайте среди моделей с автоматическим определением диапазона.
Если у вас нет желания вникать в цифры, а прибор нужен только для проверки цепей на замыкание/обрыв/наличие напряжения, выбирайте среди простых тестеров.
Если вам необходимо часто измерять силу тока в кабелях, находящихся под напряжением, наличие токовых клещей намного упростит эту задачу.
Источник
§104. Измерение частоты переменного тока
Частоту переменного тока измеряют частотомерами. Обычно применяют резонансные электромагнитные или ферродинамические приборы.
Электромагнитный резонансный частотомер имеет электромагнит 2 (рис. 344, а), в поле которого расположены стальной якорь 1 и соединенный с ним стальной брусок 5. Этот брусок укреплен на упругих пружинах 4 и на нем размещен ряд гибких стальных пластинок 3, площадь поперечного сечения которых подобрана таким образом, что каждая следующая пластинка имеет частоту собственных колебаний на 0,5 Гц больше, чем предыдущая. Сво-
Рис. 344. Устройство электромагнитного резонансного частотомера
Рис. 345. Принципиальная схема ферродинамического частотомера
бодные концы пластинок введены в прорезь, имеющуюся на шкале прибора. Катушка электромагнита присоединена к сети переменного тока так же, как и катушка вольтметра.
При прохождении по катушке переменного тока электромагнит создает магнитное поле, пульсирующее с частотой изменения тока. Находящийся в этом поле якорь 1 также начнет совершать колебательные движения и вызывать колебания связанных с ним пластинок 3.
Колебания пластинок обычно бывают настолько незначительными, что они не могут быть замечены глазом. Однако если частота собственных колебаний какой-либо пластинки совпадает с частотой изменения переменного тока, т. е. с частотой колебаний якоря, то наступит явление механического резонанса, при котором эта пластинка начнет колебаться с большой амплитудой. Белый квадратик на ее конце превращается при этом в белую полоску (рис. 344,б), против которой по шкале можно отсчитывать измеряемую частоту. Значительно слабее колеблются две пластинки, колебания же всех остальных пластинок обычно совершенно незаметны для глаза.
Ферродинамический частотомер (рис. 345) представляет собой логометр ферродинамической системы. Катушки логометра соединяются в две параллельные цепи, которые подключаются к двум точкам а и б, между которыми действует напряжение переменного тока U (так же, как и вольтметры). Последовательно с неподвижной 3 и одной из подвижных 1 катушек включены катушка индуктивности L и конденсатор С, а последовательно с другой подвижной катушкой 2 — резистор с сопротивлением R (могут быть и другие комбинации R, L и С). Поэтому ток I1 в первой параллельной ветви зависит от частоты f, а ток I2 во второй цепи не зависит от f.
В результате при изменении частоты f будут изменяться ток I1 и положение подвижной части логометра до тех пор, пока не наступит равновесие моментов М1 и М2, создаваемых его катушками. Показания такого прибора будут зависеть от частоты f.
Измерение частотомером.
Перед измерением выставить ручку R7 («Уровень») в положение минимума, переключатель диапазонов SА2 («кГц’) — в положение,
соответствующее ожидаемой частоте измеряемого сигнала.
Подать измеряемый сигнал на клеммы ХТ1, ХТ2 частотомера и включить питание. Вращать ручку «Уровень» до скачкообразного (скачок
означает»захват» частоты) изменения показаний вольтметра Р1. Определить измеряемую частоту по делениям шкалы.
При дальнейшем вращении ручки частотомера может возникнуть второй скачок. Это — гармоники измеряемого сигнала, и нужно вернуться к
началу измерений.
Частота равна значению по шкале, умноженному на предел установленного диапазона. Например, при измерении в диапазоне 100 кГц прибор Р1
показал значение 0,15 В при максимуме шкалы вольтметра 1,0 В. Этому сoответствует частота 0,15х100=15 кГц.
Если используется внешний вольтметр, то измерения необходимо выполнять с тем прибором, с которым настраивался частотомер.
Верхний предел измерений частотомера может быть увеличен до 1 МГц, а возможно, и выше. Для этого в разрыв точки «а» нужно включить
частотный делитель, например, на микросхеме К561ИЕ8, и немного подкорректировать входные цепи по ВЧ. Следует иметь в виду, что
относительная погрешность измерений постоянна на всех диапазoнах, и, следовательно, абсолютная погрешность увеличивается с увеличением
верхней частоты выбранного диапазона. Точность измерения частотомера можно повысить, включив на выходе мультивибратора управляемый
ключ на МДП-транзисторе, т.к. тогда в формулу можно подставить вполне определенную величину U1 = 5 В.
В.Гусаров
Радиомир 2007/09
| Cледующая >> |
