Měřič frekvence
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od
verze recenzované 15. června 2017; kontroly vyžadují
13 úprav .
Frekvenční měřič je rádiové měřicí zařízení pro stanovení frekvence periodického procesu nebo frekvencí harmonických složek spektra signálu
.
Klasifikace
- Podle metody měření - přístroje pro přímé vyhodnocení (např. analogové) a srovnávací přístroje (např. rezonanční, heterodynové, elektronické počítání).
- Podle fyzikálního významu měřené hodnoty - pro měření frekvence sinusových kmitů (analogové), měření frekvencí harmonických složek (heterodynní, rezonanční, vibrační) a měření frekvence diskrétních dějů (elektronické počítání, kondenzátor).
- Provedením (designem) - panelové, přenosné a stacionární.
- Podle oblasti použití jsou měřiče frekvence zařazeny do dvou velkých tříd měřicích přístrojů - elektrických měřicích přístrojů a rádiových měřicích přístrojů . Je třeba poznamenat, že hranice mezi těmito skupinami zařízení je velmi průhledná.
- Do skupiny elektrických měřicích přístrojů patří analogové ručičkové měřiče frekvence různých systémů, vibrační, částečně kondenzátorové a elektronické počítací frekvenční měřiče.
- Do skupiny rádiových měřicích přístrojů patří rezonanční, heterodynové, kondenzátorové a elektronické čítače kmitočtu.
Elektronické počítací frekvenční měřiče
- Princip činnosti elektronických čítačů kmitočtu (ESCh) je založen na počítání počtu impulsů generovaných vstupními obvody z periodického signálu libovolného tvaru za určitý časový interval. Časový interval měření je také nastaven metodou počítání impulsů odebraných z interního krystalového oscilátoru ESP nebo z externího zdroje (například frekvenčního etalonu). ESC je tedy srovnávací zařízení, jehož přesnost měření závisí na přesnosti referenční frekvence.
- ESC je nejrozšířenějším typem měřičů frekvence díky své univerzálnosti, širokému frekvenčnímu rozsahu (od zlomků hertzů až po desítky megahertzů) a vysoké přesnosti. Pro zvýšení dosahu na stovky megahertzů - desítky gigahertzů se používají další bloky - frekvenční děliče a frekvenční nosné.
- Většina ESC kromě frekvence umožňuje měřit periodu opakování pulsů, časové intervaly mezi pulsy, poměr dvou frekvencí a lze je použít i jako čítače počtu pulsů.
- Některé ESP (například Ch3-64) kombinují elektronické počítání a metody heterodynního měření. To nejen rozšiřuje rozsah měření, ale také umožňuje určit nosnou frekvenci pulzně modulovaných signálů, která není dostupná jednoduchou metodou počítání.
- ÚČEL: údržba, seřizování a diagnostika radioelektronických zařízení pro různé účely, řízení provozu rádiových systémů a technologických procesů
- PŘÍKLADY: Ch3-33 , Ch3-54, Ch3-57, Ch3-63, Ch3-64, Ch3-67, Ch3-84
Čítače rezonanční frekvence
Princip činnosti měřičů rezonančního kmitočtu je založen na porovnávání kmitočtu vstupního signálu s vlastním rezonančním kmitočtem laditelného rezonátoru. Jako rezonátor lze použít oscilační obvod, segment vlnovodu (dutinový rezonátor) nebo čtvrtvlnný segment vedení. Řízený signál je přiváděn vstupními obvody do rezonátoru, z rezonátoru je signál přiváděn přes detektor do indikačního zařízení (galvanometru). Zesilovače se používají ke zvýšení citlivosti některých frekvenčních čítačů. Obsluha ladí rezonátor podle maximálního čtení indikátoru a počítá frekvenci pomocí ladicího kolečka.
- ÚČEL: nastavení, údržba, řízení provozu transceiverů, měření nosné frekvence modulovaných signálů
- PŘÍKLADY: Ch2-33, Ch2-34, Ch2-45, Ch2-55
Heterodynní frekvenční čítače
Princip činnosti heterodynních měřičů frekvence je založen na porovnávání frekvence vstupního signálu s frekvencí laditelného pomocného oscilátoru (heterodyn) pomocí t.zv. metoda nulových tepů , postup je podobný práci s rezonančními frekvenčními metry.
- ÚČEL: podobný jako u čítačů rezonanční frekvence
- PŘÍKLADY: Ch4-1, Ch4-22, Ch4-23, Ch4-24, Ch4-25
Čítače frekvence kondenzátoru
Elektronické kondenzátorové frekvenční měřiče se používají k měření frekvencí v rozsahu od 10 Hz do 1 MHz. Princip takových měřičů frekvence je založen na střídavém nabíjení kondenzátorů z baterie, po kterém následuje její vybíjení pomocí magnetoelektrického mechanismu. Tento proces se provádí s frekvencí rovnou naměřené frekvenci, protože přepínání se provádí pod vlivem samotného studovaného napětí. Během jednoho cyklu proteče magnetoelektrickým mechanismem náboj Q =CU, proto průměrný proud protékající indikátorem bude roven I_av=Qf_x=CUf_x. Hodnoty magnetoelektrického ampérmetru jsou tedy úměrné naměřené frekvenci. Hlavní snížená chyba takových měřičů frekvence leží v rozmezí 2-3%.
- ÚČEL: nastavení a údržba nízkofrekvenčních zařízení
- PŘÍKLADY: F5043
Vibrační (jazýčkové) frekvenční čítače
Jedná se o zařízení s pohyblivou částí v podobě soustavy pružných prvků (desek, jazýčků) poháněných do rezonančních vibrací působením střídavého magnetického nebo elektrického pole. Nejčastěji se k buzení vibrací používá elektromagnet a ocelové desky jako prvky. Prvek, jehož vlastní frekvence je nejblíže frekvenci proudu protékajícího vinutím elektromagnetu, vstupuje do rezonance a kmitá s největší amplitudou, která se zobrazuje vizuálně.
- ÚČEL: řízení napájecí sítě
- PŘÍKLADY: B80, B87
Čítače frekvence analogového ukazatele
Podle použitého měřicího mechanismu jsou analogové frekvenční čítače elektromagnetické, elektrodynamické a magnetoelektrické systémy. Jejich činnost je založena na použití frekvenčně závislého obvodu, jehož impedanční modul závisí na frekvenci. Měřicím mechanismem je zpravidla logometr , na jehož jednom rameni je měřený signál přiváděn frekvenčně nezávislým obvodem a na druhém - prostřednictvím frekvenčně závislého, rotor logometru se šipkou, v důsledku interakce magnetických toků se nastaví do polohy závislé na poměru proudů ve vinutích. Existují analogové měřiče frekvence pracující na jiných principech.
- ÚČEL: řízení napájecí sítě
- PŘÍKLADY: D416, E353, Ts1736, M800, S 300 M1-1
Jména a označení
- Zastaralá jména
- Vlnoměr - pro měřiče rezonančního a heterodynního kmitočtu
- Hertzmetr - pro panelové analogové a jazýčkové frekvenční měřiče
- Pro označení typů elektrických (nízkofrekvenčních) měřičů frekvence se tradičně používá průmyslový systém označování, ve kterém jsou zařízení označena v závislosti na systému (základní princip činnosti)
- B xx - měřiče frekvence vibrací
- D xx - zařízení elektrodynamického systému
- E xx - zařízení elektromagnetického systému
- M xx - zařízení magnetoelektrického systému
- Ts xx - zařízení usměrňovací soustavy
- F xx, Shch xx - zařízení elektronického systému
- N xx - samonahrávací zařízení
- Radiofrekvenční měřiče jsou označeny podle GOST 15094
- Ch2- xx - čítače rezonanční frekvence
- Ch3- xx, RF3- xx - Elektronické čítače frekvence
- Ch4- xx - heterodynové, kondenzátorové a můstkové frekvenční měřiče
Hlavní normalizované charakteristiky měřičů frekvence
Literatura
- Příručka elektrických měřicích přístrojů ; Ed. K. K. Ilyunina - L .: Energoatomizdat, 1983
- Příručka rádiových měřicích přístrojů : Ve 3 svazcích; Ed. V. S. Násonová - M .: Sov. rádio, 1979
Normativní technická dokumentace
- GOST 8.567-99 GSI. Měření času a frekvence. Termíny a definice
- GOST 7590-93 Přímočinné analogové indikační elektrické měřicí přístroje a jejich pomocné části. Část 4: Specifické požadavky na frekvenční čítače
- GOST 7590-78 Analogové indikační elektrické měřicí přístroje pro měření frekvence. Obecné Specifikace
- GOST 22335-85 Elektronické čítače frekvence. Technické požadavky, zkušební metody
- GOST 22261-94 Přístroje pro měření elektrických a magnetických veličin. Obecné Specifikace
- GOST 8.422-81 GSI. Frekvenční čítače. Metody a prostředky ověřování
- GOST 12692-67 Měřiče rezonanční frekvence. Metody a prostředky ověřování
- OST 11-272.000-80 Měřiče rezonanční frekvence. hlavní parametry
- MI 1835-88 Elektronické čítače frekvence. Postup ověření
Odkazy
Viz také