Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 [ 47 ] 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73

Вместо ешсости в цепь переменного тока можно включить раэцовую катушку с индуктивностью Lo- Тогда значение измеряемо" частоты можно определить как

f=UL/(2nILo),

Этот метод применяется нв частотах от 10 Гп до сотен килогерц Приборы, основанные на этом методе, например ЧЗ-7, имеют по грешность 1,5. . .2 *6.

Измерить частоту переменного тока можно при помощи осцид лографа. Например, в электронных осциллографах (см. п. 7 ai частоту тока очень удобно измерять при помощи кривых Лиссажу Для этого напряжение с измеряемой частотой тока подают на вход

усилителя горизонтального отклонения а напряжение с известной образцовой частотой /о - на вход усилителя вертикального отклонения (рис. ЮА, а) при включенной внутренней развертке. Образцовая частота fo подается от специального генератора, например генератора звуковой частоты, который позволяет плавно и в больших пределах изменять частоту.

Изменяя частоту f„, добиваются получения иа экране неподвижной фигуры Лиссажу. Для определения частоты неизвестного напряжения полученную фигуру Лиссажу пересекают (мысленно) горизонтальной и вертикальной линиями (рис. 19.4, б), которые не должны проходить через точку пересечения самой фигуры. Подсчитывают,.сколько раз оси X и у пересекли кривую Лиссажу, то есть, определяют Пх и л. Отношение Пх1пу равно отношению частот, следовательно,

1х = !оПх/Пу.


Рис. 19.4. Измерение частоты переменного тока при помощи осциллографа:

а - схема включения осциллографа; б - определение частоты тока по фигурам Лиссажу.

Точность измерения частоты тока при помощи кр иных Лиссажу зависит от точности измерения образцовой частоты. При определённых навыках это очень удобный и быстрый способ определения частоты переменного тока. Этот способ целесообразно применять при кратности частот до 10.

При низких частотах фигура Лиссажу вращается достаточно медленно, поэтому можно измерить время ее полного оборота Гвр и ввести поправку:

Знак поправки можно определить, изменяя частоту в сторону увеличения н в сторону уменьшения. Если изменение fx в сторону увеличения приводит к замедлению вращения или к вращению в обратную сторону, то знак поправки отрицательный, а если фигура вращается быстрее, то знак положительный.

.Если нет возможности получить кривую Лиссажу, но есть возможность получить четкую картину напряжения, частота тока кото-



nfo нас интересует, то можно на кривую этого напряжения нало-Р-дть метки. Длительность меток строго постоянна, поэтому, подчитав, сколько меток помещается на кривой длиной, равной пе-ллодУ. мояио, умножив число меток на их длительность, определить продолжительность периода измеряемого напряжения, а сяе-лдаательно, и частоту, так как частота - это величина, обратная периоду. Этот метод менее точный, чем предыдущий, но в случае необходимости с его помощью можно ориентировочно оценить час-ffiy тгодаваемого напряжения или тока.

19.3. Как измерить частоту методом заряда-разряда конденсатора!

Непосредственно частоту тока мОжио измерить при. помощи заряда и разряда конденсатора. Принцип действия такого частотомера основан на определении среднего значения разрядного тока конденсатора С. Если периодически с частотой измеряемого тока переключать конденсатор с источника питания (положение /) на разрядное сопротивление /?разр

и измерительный прибор, то конден- зар SA Rpasi

сатор будет то заряжаться до напряжения f/i, то разряжаться до напряжения и2 (рис. 19.5). При этом ко-личество электрического заряда, отдаваемое конденсатором прибору, будет равно

f o = C(U- U)f . Схема для опре-

деления частоты тока при

Среднее значение силы тока, помощи конденсатора, протекающего через измерительный прибор, линейно связано с частотой переключения конденсатора, то есть измеряемой частотой


С (U 1-и2)

Следовательно., шкалу измерительного прибора можно отградуи-ровать в единицах измерения частоты. Основная погрешность измерения частотомерами с конденсатором обычно ие превышает ±2 а пределы измерений достигают несколько сотен килогерц.

19.4. Как измерить частоту при помощи цифровых измерительных приборов!

Измерение частоты при помощи ЦИП основано иа преобразовании исследуемого сигнала в последовательность кратковременных •импульсов той же частоты и счете числа Nx этих импульсов за известный строго определенный интервал времени (время счета).

Так как прибор измеряет усредненное значение частоты, точность растет с увеличением частоты и Тс- Например, при fx= 100 МГц д=10-« %, а при fa;=50 Гц бд=2 %. Чтобы уменьшить погреш-пость измерения при /=50 Гц до бд=0.02 %, необходимо увеличить Тс до 100 с. Что уменьшит быстродействие прибора.

10» 147



Следовательно, измерять цифровым частотомером низкие ча тоты нецелесообразно. Для измерения низких частот применяютс" цифровые хронометры (периодомеры), которые измеряют промежуток времени (период колебаний) с представлением результата в цифро вой форме. Частота в этом случае определяется как fx= \1т.

Промышленность выпускает универсальные приборы, позволя. ющие измерять частоту /, отношение частот fjfi, рериод синусоц[ дальиых колебаний Т, длительность импульса и, длительность паузы tn и любой интервал времени их также можно исполъзо. вать как счетчики числа импульсов. Такие приборы часто иазывйют цифровыми частотомерами.

Примером универсального ЦИП является цифровой частотомер 43-38. Прибор имеет восемь десятичных знаков на ЦОУ. Для рас-ширеиия диапазонов измерений и перечня измеряемых величин предусмотрены сменные вставные блоки.

Сеть Память Часглоттерзлентранна-с/етный ЧЭ-38 Суммироб.

0 5270

Счет П Время cue/nomS, в а мнот те/16.

Время индикации

Писк Род работы 9 Контроль Частота л .ПериодА

0 СуннирА Входе

Рис. 19.6. Лицевая панель универсального частото-

На лицевой панели (рис. 19.6) прибора имеется 7 входов, 17 органов управления, цифровой индикатор и два вспомогательных индикатора (лампочки «Счет» и «Я» - переполнение).

Для выбранного режима измерения задаются параметрами До. к. Тс- Значения заданной длительности импульса Д/о в миллисекундах и безразмерные значения коэффициента к, определяющие число периодов, по которым ведется усреднение измеряемой величины, задаются положением ручки переключателя «Время счета mS, мнозкителш и составляют 1, 10, 10, 10, 10* мс.

Значение Гс определяется положением ручки переключателя «Метки времени» и составляет 0,1; 1; 10 мкс; 0,1; 1 мс.

Изменяя положение ручек переключателей «Время счета mS, мноокитёльУ! и «Метки временш), можно получать числа Лц с разным числом десятичных разрядов. Если счетчик импульсов переполнен; загорается лампочка «Я».

Положение этих же ручек определяет место запятой на индикаторе. Вместе с изменением положения ручки «Род работьа изменяется буквенное обозначение единиц измерения (перед нужным обозначением появляется светящаяся точка).

Назначение переключателей «Род работь», «Совместно-раздельно» и аттенюаторов входов А, В, Г поясняет таблица 19.1. Тумблером «Сеть» питание подается на схему прибора. Если вилка





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 [ 47 ] 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73