Частотомер – это электроизмерительный прибор, предназначенный для измерения частот различных периодических колебаний, электрических или механических.

Для классификации частотомеров, в основном в основном используется принцип их работы (проведения измерения). Различают частотомеры непосредственной оценки, и частотомеры, работающие по различным сравнительным методам, например резонансные, гетеродинные и электронно-счетные частотомеры.

Для измерения механических колебаний используют в основном вибрационные механические (аналоговые) частотомеры , а также электрические приборы, которые используются вместе с преобразователями механических колебаний в электрические, или эти функции выполняет сам частотомер.

Принцип работы самого простого вибрационного механического частотомера основан на явлении резонанса. Частотомер такого типа представляет собой ряд укрепленных одним концом металлических пластин. Пластины подобраны так, что их собственные колебания ступенчато варьируются, образуя, таким образом, своеобразную колебательную шкалу. Колебания, которые воздействуют на частотомер , вызывают вибрацию платин. Измерение частоты вибрации происходит по той упругой пластине, частота собственных колебаний которой совпадает с измеряемой частотой, вызывая, таким образом, явление резонанса.

Для измерения частоты электрических колебаний применяют различные электронные частотомеры.

В качестве примера, можно описать принцип работы самого простого частотомера этого класса – электромеханического. Как и в описанном выше механическом частотомере, в этом приборе также содержится ряд упругих пластин. Однако этот прибор дополнен электромагнитом. Поступающие электрические колебания, которые необходимо измерить, вызывают колебания электромагнита, который передает их на ряд пластин. Определение частоты колебаний, далее идет, как и у аналогового частотомера .

Электродинамические частотомеры. Они содержат специальный элемент измерения – логометр. Он настроен на определенную частоту колебаний. В зависимости от того, насколько поступающие колебания отличаются от эталонной частоты, и происходит измерение.

К частотомерам, помимо перечисленных, применяемым для измерения электрических колебаний, можно дополнительно отнести электромагнитые и магнитоэлектрические приборы. Однако на описании принципа их работы, мы останавливаться не будем.

Электронно-счетный частотомер , в последнее время, приобрел наибольшее распространение. Принцип его работы основан на подсчете числа периодов колебаний, за установленный период времени.

Для измерения колебаний радиочастот используют частотомеры специального, волнового типа. Сюда относятся различные резонансные, цифровые и гетеродинные частотомеры. Все эти приборы также работают по сравнительному методу подсчета измеряемых колебаний.

Кроме того, все частотомеры можно условно разделить на аналоговые и цифровые приборы. В первом случае информация указывается классическим «шкально-стрелочным» способом, во втором – с помощью цифрового дисплея.

Цифровые частотомеры - довольно распространенные измерительные приборы, используемые в самых различных отраслях науки, техники, промышленности для оценки частотно-временных параметров электрических сигналов. Они работают в очень широком диапазоне значений измеряемых частот периодических сигналов (или их периода).

Современные цифровые частотомеры обеспечивают самые высокие метрологические характеристики (точность и разрешающую способность) среди всех прочих ЦИП, отличаются достаточно высоким быстродействием, широкими функциональными возможностями, простотой эксплуатации, высокой надежностью.

Помимо измерения частотно-временных параметров периодических сигналов, современные цифровые частотомеры применяются и для измерения различных физических величин. Для этого необходимо подключать к ним вспомогательные первичные измерительные преобразователи (датчики), имеющие выходные сигналы, частота или период (длительность) которых пропорциональны измеряемой величине. Например, цифровые частотомеры можно использовать для измерения скорости вращения вала двигателя , расхода жидкости в трубопроводе, скорости потока воздуха . Они также находят применение в качестве генераторов стабильных частот и таймеров , постоянных или программируемых интервалов времени . Кроме того, с помощью цифровых частотомеров можно легко организовать подсчет числа импульсов (числа событий).

Практически все цифровые частотомеры обеспечивают два основных режима работы: измерения частоты и измерения периода (длительности интервала времени).

Режим измерения частоты . Упрощенная структура цифрового частотомера, реализующая режим измерения частоты , показана на (рис. 8.22 а ), а временные диаграммы работы в этом режиме приведены на (рис. 8.22 б ). Исследуемый периодический сигнал 1 (соответственно диаграмма 1) подается на вход усилителя -ограничителя УО , где преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов 2 (диаграмма 2) фиксированной амплитуды , частота которых равна частоте f x входного сигнала . Далее этот сигнал поступает на вход электронного ключа , которым управляет таймер, периодически замыкающий его на постоянный стабильный интервал времени 3 (диаграмма 3), например T 0 = 1c . Сформированная таким образом серия импульсов 4 (диаграмма 4) поступает на вход счетчика Сч , содержимое которого 5 в начале интервала T 0 равно нулю , а в конце интервала счета равно числу поступивших импульсовN x . Это число прямо пропорционально измеряемой частотеf x входного сигнала;

N x = Ent [T 0 /T x ] = Ent [T 0 f x ],

где Ent [...] - [...];T x - период входного сигнала (T x = 1/f x ); f x - частота входного сигнала .

Содержимое счетчика 5 запоминается в буферном запоминающем устройстве ЗУ и хранится там до окончания следующего цикла измерения и переписи нового результата . Одновременно результат поступает на цифровое отсчетное устройство (индикатор Ин ). Если, например, в течение интервала T 0 = 1c на вход счетчика поступило 254 импульса, то, следовательно, частота входного сигнала f x = 254Гц . Прибор работает циклически , т.е. в начале каждого нового цикла счетчик обнуляется . Таким образом, результат измерения периодически обновляется. Отметим, что форма периодического сигнала значения не имеет.

В реальных цифровых частотомерах имеется несколько диапазонов измерения частоты, т.е. формируется несколько различных по длительности стабильных интервалов T 0 (например, T 01 = 0,1c ; T 02 = 1.0c ; T 03 = 10c ). При работе с цифровым частотомером в режиме измерения частоты важным является правильный выбор диапазона, т.е. выбор интервала T 0 , в течение которого происходит подсчет импульсов. Чем больше импульсов N x поступит в счетчик (в пределах, конечно, максимально возможного) на интервале T 0 , тем больше будет значащих цифр результата измерения на индикаторе, тем, следовательно, лучше. Общая погрешность ∆ F f x складывается из двух составляющих: погрешности дискретности ∆ F 1 и погрешности ∆ F 2 , вызванной неточностью (неидеальностью) задания интервала времениT 0 .

Погрешность дискретности ∆ F 1 неизбежно присутствует в любом аналого -цифровом преобразовании . Отношение T 0 /T x может быть любым, так как частота входного сигнала может иметь бесконечное множество различных значений. Понятно, что в общем случае отношение T 0 /T x - дробное число . А поскольку число импульсов N x , подсчитываемых счетчиком, может быть только целым , то в процессе такого автоматического округления возникает погрешность дискретности .

При одном и том же постоянном значении интервала T 0 , в зависимости от расположения (случайного) во времени входного сигнала и интервала T 0 , число импульсов, приходящихся на интервал T 0 , может отличаться в ту или другую сторону на единицу . Две разные ситуации при одинаковых исходных условиях показаны на (рис. 8.23, а ): в первом случае (диаграмма 1) число импульсов, поступивших в счетчик, равно пяти, а во втором (диаграмма 2) случае число импульсов равно шести.

Погрешность ∆ F 1 - случайная величина , поскольку входной сигнал и сигнал таймера не связаны между собой . Максимально возможное значение этой погрешности неизменно и составляет одну единицу младшего разряда - один квант:

∆ F 1 = ±1 импульс = ±1/T 0 .

Таким образом, ∆ F 1 - это аддитивная погрешность , т.е. не зависящая от значения измеряемой величины - частоты f x (рис. 8.23 б ).

Погрешность ∆ F 2 , вызванная неточностью (неидеальностью) задания интервалаT 0 , показана на (рис. 8.24 а ). Если бы длительность интервала T 0 имела строго номинальное значение , то число импульсов, поступивших в счетчик, было бы равно N 1 (см. рис. 8.24 а ). Если же интервал T 0 будет несколько больше номинального и составит T 0 + ∆T 0 , то при той же измеряемой частоте f x на счетчик поступит больше импульсов: N 2 > N 1 (см. рис. 8.24 б ).

Неточность ∆T 0 задания этого интервала приводит к появлению мультипликативной , т.е. линейно зависящейот значения измеряемой частотыf x , составляющей:

∆ F 2 = ±f x ∆T 0 /T 0 .

Суммарная абсолютная погрешность ∆ F результата измерения частоты f x и суммарная относительная погрешность δ F , %, соответственно;

∆ F = ∆ F 1 + ∆ F 2 = ±;

δ F = δ F 1 + δ F 2 = ±.

Графическая иллюстрация поведения составляющих и суммарных абсолютной и относительной погрешностей результата измерения частоты f x приведена на (рис. 8.25 а и 8.25 б ) соответственно.

Рассмотрим пример определения погрешностей результата измерения частоты. Предположим, известны значения интервала T 0 = 1c и возможная погрешность его задания ∆T 0 = ±2мс . Получен результат измерения частоты f x = 1кГц .

Значения абсолютных аддитивной ∆ F 1 и мультипликативной ∆ F 2 погрешностей соответственно, Гц :

∆ F 1 = ±1/T 0 = ±1; f x ∆T 0 /T 0 = ±1000∙ 2∙ 10 ‒3 / 1 = ±2.

Значения относительных аддитивной δ F 1 , и мультипликативной δ F 2 погрешностей, %, определим обычным образом:

δ F 1 = (∆ F 1 /f x )100 = ±(1/ 1000)100 = ±0,1;

δ F 2 = (∆ F 2 /f x )100 = ±(2/ 1000)100 = ±0,2.

Суммарные абсолютная ∆ F Гц , и относительная δ F %, погрешности результата измерения частоты f x соответственно:

∆ F = ∆ F 1 + ∆ F 2 = ±3;

δ F = δ F 1 + δ F 2 = ±3.

Режим измерения периода . Упрощенная структура цифрового частотомера в режиме измерения периода приведена на (рис. 8.26 а ), а временные диаграммы - на (рис. 8.26 б ). В этом режиме входной периодический сигнал 1 (соответственно диаграмма 1) любой формы подается на вход формирователя периода ФП , где преобразуется в прямоугольный сигнал 2 (диаграмма 2) фиксированной амплитуды , длительность которого T x равна периоду входного сигнала .

Далее этот сигнал поступает на управляющий вход электронного ключа и замыкает его на время T x . На входе электронного ключа - прямоугольные импульсы 3 (диаграмма 3) стабильной известной частоты F 0 , постоянно поступающие с выхода генератора тактовых импульсов ГТИ . Таким образом, на выходе ключа формируется серия прямоугольных импульсов 4 (диаграмма 4), в которой число импульсов N x пропорционально длительности T x :

N x = Ent [T x /T 0 ] = Ent [T x F 0 ],

где Ent [...] - оператор определения целой части выражения [...]; T 0 - период тактовых импульсов .

Эта серия подается в запоминающее устройство ЗУ, где и хранится до окончания следующего цикла и переписи нового результата.

Индикатор Ин позволяет считывать результат измерения. Если, например, частота импульсов генератора тактовых импульсов была установлена F 0 = 1кГц , а содержимое счетчика Сч в конце интервала счета оказалось равным N x = 1520, то период входного сигнала T x = 1,52c .

И в этом режиме цифровой частотомер работает циклически , т.е. в начале каждого нового цикла преобразования счетчик обнуляется . Таким образом, результат измерения периодически обновляется.

Обычный цифровой частотомер имеет высокочастотный стабильный генератор тактовых импульсов и цифровой делитель частоты, с помощью которого формируется несколько разных тактовых частот F 0 (например, F 01 = 1.0кГц ; F 02 = 10кГц ; F 03 = 100кГц ; F 04 = 1,0МГц ), что означает наличие нескольких возможных диапазонов измерения периода.

Погрешность ∆ T результата измерения периода (интервала времени) T x , как и в режиме измерения частоты, содержит две составляющие: погрешность дискретности ∆ T 1 и погрешность ∆ T 2 , вызванную неточностью (неидеальностью) значения F 0 частоты генератора тактовых импульсов.

Погрешность дискретности ∆ T 1 , по природе аналогична рассмотренной в первом режиме и представляет собой аддитивную погрешность (рис. 8.27 а ). Появление второй составляющей - погрешности ∆ T 2 , вызванной неточностью (неидеальностью) иллюстрирует (рис. 8.27 б ).

Если бы частота сигнала генератора тактовых импульсов была строго равна номинальной F 0 , то число импульсов, поступивших в счетчик в течение интервала T x , было бы равно N 1 . Если же частота сигнала генератора тактовых импульсов будет, например, несколько больше номинальной и составит F 0 + ∆F 0 , то на том же интервале T x в счетчик поступит больше импульсов: N 2 > N 1 . Эта составляющая погрешности мультипликативна, т.е. ее значение тем больше, чем больше длительность измеряемого периода (интервала) T (рис. 8.27 в).

Суммарная абсолютная погрешность ∆ T результата измерения периода T x и суммарная относительная погрешность δ T %, соответственно:

∆ T = ∆ T 1 + ∆ T 2 = ±;

δ T = δ T 1 + δ T 2 = ±(1/F 0 T x + ∆F 0 /F 0 ).

Отдельные составляющие и суммарные погрешности результата измерения периода T x в абсолютном и относительном видах соответственно графически представлены на (рис. 8.28). В этом режиме, чем меньше измеряемый период T x (чем больше значение частоты f x ), тем хуже, так как тем больше относительная погрешность. Для измерения сравнительно малых значений периода T x (или сравнительно высоких частот) следует использовать первый режим цифрового частотомера - режим измерения частоты.

Контрольные вопросы

1 Для измерения, каких физических величин помимо измерения частотно-временных параметров применяются цифровые частотомеры?

2 Каким образом работает цифровой частотомер в режимах измерения частоты?

3 Какие погрешности возникают при работе цифрового частотомера в режимах измерения частоты?

4 Каким образом работает цифровой частотомер в режимах измерения периода?

5 Какие погрешности возникают при работе цифрового частотомера в режимах измерения периода?

Похожая информация.

Среди общепромышленных, употребляемых для учета продукции и сырья, распространены товарные, автомобильные, вагонные, вагонеточные и др. Технологические служат для взвешивания продукции в ходе производства при технологически непрерывных и периодических процессах. Лабораторные применяют для определения влажности материалов и полуфабрикатов, проведения физикохимического анализа сырья и других целей. Различают технические, образцовые, аналитические и микроаналитнческие .

Можно разделить на ряд типов в зависимости от физических явлений, на которых основан принцип их действия. Наиболее распространены приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической и индукционной систем.

Схема прибора магнитоэлектрической системы показана на рис. 1.

Неподвижная часть состоит из магнита 6 и магнитопровода 4 с полюсными наконечниками 11 и 15, между которыми установлен строго центрированный стальной цилиндр 13. В зазоре между цилиндром и полюсными наконечниками, где сосредоточено равномерное радиально направленное , размещается рамка 12 из тонкой изолированной медной проволоки.

Рамка укреплена на двух осях с кернами 10 и 14, упирающихся в подпятники 1 и 8. Противодействующие пружины 9 и 17 служат токоподводами, соединяющими обмотку рамки с электрической схемой и входными зажимами прибора. На оси 4 укреплена стрелка 3 с балансными грузиками 16 и противодействующая пружина 17, соединенная с рычажком корректора 2.

01.04.2019

1.Принцип активной радиолокации.
2.Импульсная РЛС. Принцип работы.
3.Основные временные соотношения работы импульсной РЛС.
4.Виды ориентации РЛС.
5.Формирование развертки на ИКО РЛС.
6.Принцип функционирования индукционного лага.
7.Виды абсолютных лагов. Гидроакустический доплеровский лаг.
8.Регистратор данных рейса. Описание работы.
9.Назначение и принцип работы АИС.
10.Передаваемая и принимаемая информация АИС.
11.Организация радиосвязи в АИС.
12.Состав судовой аппаратуры АИС.
13.Структурная схема судовой АИС.
14.Принцип действия СНС GPS.
15.Сущность дифференциального режима GPS.
16.Источники ошибок в ГНСС.
17.Структурная схема приемника GPS.
18.Понятие об ECDIS.
19.Классификация ЭНК.
20.Назначение и свойства гироскопа.
21.Принцип работы гирокомпаса.
22.Принцип работы магнитного компаса.

Соединение кабелей — технологический процесс получения электрического соединения двух отрезков кабеля с восстановлением в месте соединения всех защитных и изоляционных оболочек кабеля и экранных оплеток.

Перед соединением кабелей измеряют сопротивление изоляции . У неэкранированных кабелей для удобства измерений один вывод мегаомметра поочередно подключают к каждой жиле, а второй — к соединённым между собой остальным жилам. Сопротивление изоляции каждой экранированной жилы измеряют при подключении выводов к жиле и ее экрану. , полученное в результате измерений, должно быть не менее нормированного значения, установленного для данной марки кабеля.

Измерив сопротивление изоляции, переходят к установлению или нумерации жил, или направлений повива, которые указывают стрелками на временно закрепленных бирках (рис. 1).

Закончив подготовительные работы, можно приступать к разделке кабелей. Геометрию разделки соединений концов кабелей видоизменяют в целях обеспечения удобства восстановления изоляции жил и оболочки, а для многожильных кабелей также для получения приемлемых размеров места соединения кабелей.

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ: «ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ СЭУ»

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК И БЕЗОПАСНОЕ НЕСЕНИЕ ВАХТЫ В МАШИННОМ ОТДЕЛЕНИИ »

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Назначение системы охлаждения:

• отвод теплоты от ГД;
• отвод теплоты от вспомогательного оборудования;
• подвод теплоты к ОУ и другому оборудованию (ГД перед пуском, ВДГ поддержание в "горячем" резерве и т.д.);
• прием и фильтрация забортной воды;
• продувание кингстонных ящиков летом от забивания медузами, водорослями, грязью, зимой - ото льда;
• обеспечение работы ледовых ящиков и др.

Структурно система охлаждения подразделяется на пресной воды и систему охлаждения заборной воды. Системы охлаждения АДГ выполняются автономно.

Частотомер

прибор для измерения частоты периодических процессов (колебаний). Частоту механических колебаний обычно измеряют с помощью вибрационных механических Ч. и электрических Ч., используемых совместно с преобразователями механических колебаний в электрические. Простейший вибрационный механический Ч., действие которого основано на Резонанс е, представляет собой ряд упругих пластин, укрепленных одним концом на общем основании. Пластины подбирают по длине и массе так, чтобы частоты их собственных колебаний составили некую дискретную шкалу, по которой и определяют значение измеряемой частоты. Механические колебания, воздействующие на основание Ч., вызывают вибрацию упругих пластин, при этом наибольшая амплитуда колебаний наблюдается у той пластины, у которой частота собственных колебаний равна (или близка по значению) измеряемой частоте.

Для измерения частоты электрических колебаний применяют электромеханические, электродинамические, электронные, электромагнитные, магнитоэлектрические Ч. Простейший электромеханический Ч. вибрационного типа состоит из электромагнита и ряда упругих пластин (как в механическом Ч.) на общем основании, соединённом с якорем электромагнита (рис. 1 ). Измеряемые электрические колебания подают в обмотку электромагнита; возникающие при этом колебания якоря передаются пластинам, по вибрации которых определяют значение измеряемой частоты. В электродинамических Ч. основным элементом является Логометр , в одну из ветвей которого включен Колебательный контур , постоянно настроенный на среднюю для диапазона измерений данного прибора частоту (рис. 2 ). При подключении такого Ч. к электрической цепи переменного тока измеряемой частоты подвижная часть логометра отклоняется на угол, пропорциональный сдвигу фаз между токами в катушках логометра, который зависит от соотношения измеряемой частоты и резонансной частоты колебательного контура. Погрешность измерений электродинамического Ч. 10 -1 ―5·10 ―2 .

Частоту электромагнитных колебаний в диапазоне радиочастот и СВЧ измеряют при помощи электронных Ч. (Волномер ов) - резонансных, гетеродинных, цифровых и др.

Действие резонансного Ч. основано на сравнении измеряемой частоты с частотой собственных колебаний электрического контура (или резонатора СВЧ), настраиваемого в резонанс с измеряемой частотой. Резонансный Ч. состоит из колебательного контура с петлёй связи, воспринимающей электромагнитные колебания (радиоволны), Детектор а, усилителя и Индикатор а резонанса (рис. 3 ). При измерении контур настраивают при помощи калиброванного конденсатора (или поршня резонатора в диапазоне СВЧ) на частоту воспринимаемых электромагнитных колебаний до наступления резонанса, который регистрируют по наибольшему отклонению указателя индикатора. Погрешность измерений таким Ч. 5 . 10 ―3 -5·10 ―4 . В гетеродинных Ч. измеряемая частота сравнивается с известной частотой (или её гармониками) образцового генератора - Гетеродин а. При подстройке частоты гетеродина к частоте измеряемых колебаний на выходе смесителя (где происходит сравнение частот) возникают Биения , которые после усиления индицируются стрелочным прибором, телефоном или (реже) осциллографом. Относительная погрешность гетеродинных Ч. 5·10 ―4 -5·10 ―6 .

Широкое применение получили цифровые Ч., принцип действия которых заключается в подсчёте числа периодов измеряемых колебаний за определённый промежуток времени. Электронно-счётный Ч. состоит из формирующего устройства, преобразующего синусоидальное напряжение измеряемой частоты в последовательность однополярных импульсов, временного селектора импульсов, открываемого на определённый промежуток времени (обычно от 10 ―4 до 10 сек ), электронного счётчика, отсчитывающего число импульсов на выходе селектора, и цифрового индикатора. Современные цифровые Ч. работают в диапазоне частот 10 ―4 ―10 9 гц , относительная погрешность измерения 10 ―9 ―10 ―11 ; чувствительность 10 ―2 в. Такие Ч. используются преимущественно при испытаниях радиоаппаратуры, а с применением различных измерительных преобразователей (См. Измерительный преобразователь) - для измерения температуры, вибраций, давления, деформаций и других физических величин.

Разновидностью образцовых Ч., высшей точности являются эталоны и стандарты частоты, погрешность которых лежит в пределах 10 ―12 -5 . 10 ―14 . Измерителем частоты вращения валов машин и механизмов служит Тахометр .

Лит.: Мирский Г. Я., Радиоэлектронные измерения, 3 изд., М., 1975; Кушнир Ф. В., Радиотехнические измерения, 3 изд., М., 1975.

Е. Г. Билык.

Рис. 2. Схема электродинамического частотомера: K - неподвижная катушка логометра из двух одинаковых частей для создания равномерного магнитного поля; К 1 и К 2 - подвижные катушки, жёстко скреплённые под углом 90° и взаимодействующие с катушкой K; C, L, R - электрические ёмкость, индуктивность и сопротивление колебательного контура; С 1 - конденсатор, обеспечивающий сдвиг фаз (90°) между U и I 1 ; U - напряжение, частота которого измеряется; I и I 1 - токи в ветвях логометра.

Рис. 3. Схема электрического резонансного частотометра: L св - петля (виток) связи; L, C - колебательный контур (C - калиброванный конденсатор переменной ёмкости); Д - детектор (полупроводниковый диод); У - усилитель; И - индикатор (микроамперметр, милливольтметр).

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Частотомер" в других словарях:

Частотомер … Орфографический словарь-справочник

Прибор для измерения частоты периодических процессов (колебаний). Напр., частоту механических колебаний измеряют вибрационным и электрическим частотомером (в сочетании с преобразователями механических колебаний в электрические), частоту… … Большой Энциклопедический словарь

ЧАСТОТОМЕР, частотомера, муж. (тех.). Прибор для измерения частоты электрического тока. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Прибор для измерения частоты периодич. процессов (гл. обр. частоты электрич. сигналов). Различают Ч. с электроизмерит. механизмами, электронные аналоговые и цифровые Ч. Одним из простейших явл. Ч. с вибрационным электроизмерительным механизмом.… … Физическая энциклопедия

- (Frequency meter) прибор для измерения частоты переменного тока. По конструкции бывают вибрационные (наиболее распространенные) и вольтметровые. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР,… … Морской словарь Справочник технического переводчика

Прибор для измерения частоты периодических механических, электрических и электромагнитных колебаний. Для измерения механических колебаний пользуются вибрационными частотомерами. Простейший механический вибрационный частотомер представляет собой… … Энциклопедия техники

Прибор для измерений частоты периодич. процессов (колебаний). Широкий диапазон измеряемых частот (от тысячных долей Гц до десятков ГГц) и допускаемых погрешностей измерений (от единиц до 10 8%) обусловливает многообразие Ч. (см. Вибрационный… … Большой энциклопедический политехнический словарь

- (неправ. частотометр) измерительный прибор для определения частоты периодического процесса или частот гармонических составляющих спектра сигнала. Содержание 1 Классификация 2 Электронно счетные частотомеры … Википедия

С целью определения частот периодических сигналов, а также для выявления гармонических компонентов спектров - применяют специальные радиоизмерительные (и электроизмерительные) приборы, называемые частотомерами.

На сегодняшний день частотомеры существуют двух типов по методу измерения: аналоговые (для непосредственной оценки частоты) и приборы сравнения (к коим относятся: электронно-счетные, гетеродинные, резонансные и т.д.).

Аналоговые подходят для исследования синусоидальных колебаний, гетеродинные, резонансные и вибрационные - для измерения гармонических составляющих сигнала, электронно-счетные и конденсаторные - для определения частот дискретных событий.

По типу конструкции частотомеры могут быть щитовыми, переносными или стационарными, - тип конструкции зависит от области применения конкретного прибора.

Стрелочный аналоговый частотомер относится к электромеханическим измерительным приборам, и работает по принципу магнитоэлектрической, электромагнитной или .

Работа такого прибора основывается на зависимости модуля полного сопротивления составной измерительной цепи от параметров проходящего через нее тока. Измерительная цепь прибора состоит из частотозависимого и частотонезависимого сопротивлений.

Итак, на плечи логометра подаются разные сигналы: на одно плечо измеряемый ток подается через частотонезависимую цепь, на другое - через частотозависимую цепь. В итоге стрелка прибора устанавливается в такое положение, в котором магнитные потоки токов через два плеча найдут равновесие.

Пример частотомера, работающего по такому принципу - советский М800, предназначенный в диапазоне от 900 до 1100 Гц в цепях передвижных и стационарных объектов. Потребляемая прибором мощность - 7 Вт.

Язычковый вибрационный частотомер имеет на своей шкале набор пластинок в форме упругих стальных язычков, причем каждый из язычков обладает собственной резонансной частотой механических колебаний. Резонансные колебания язычков возбуждаются посредством действия переменного магнитного поля электромагнита.

При прохождении анализируемого тока через цепь электромагнита, язычок с наиболее близкой резонансной частотой к частоте тока, начинает колебаться с наибольшей амплитудой. Частота резонансных колебаний каждого язычка отражена на шкале прибора. Так что визуальная индикация весьма отчетлива.

Пример вибрационного язычкового частотомера - прибор В80, который применяется для измерения частоты в цепях переменного тока. Диапазон частот - от 48 до 52 Гц, потребляемая мощность частотомера - 3,5 Вт.

Конденсаторный частотомер

Сегодня можно встретить конденсаторные частотомеры на диапазоны, входящие в интервал от 10 Гц до 10 МГц. Принцип работы этих приборов базируется на чередовании процессов заряда и разряда конденсатора. Конденсатор заряжается от батареи, затем разряжается на электромеханическую систему.

Частота повторений заряда-разряда совпадает с частотой исследуемого сигнала, ибо сам измеряемый сигнал задает импульс на переключение. Мы знаем, что заряд CU протекает за один рабочий цикл, следовательно протекающий через магнитоэлектрическую систему ток пропорционален частоте. Таким образом амперы пропорциональны герцам.

Пример конденсаторного частотомера с 21 диапазоном измерения - прибор Ф5043, применяемый для настройки низкочастотной аппаратуры. Минимальная измеряемая частота - 25 Гц, максимальная - 20 кГц. Потребление прибора в рабочем режиме - не более 13 Вт.

Для настройки и обслуживания приемопередающих устройств, для измерений несущих частот модулированных сигналов - полезны частотомеры гетеродинные. Частота исследуемого сигнала сравнивается с частотой сигнала гетеродина (вспомогательного перестраиваемого генератора) до достижения нулевых биений.

Нулевые биения свидетельствуют о совпадении частоты исследуемого сигнала с частотой гетеродина. Пример проверенного временем гетеродинного частотомера - ламповый «Волномер Ч4-1», используемый для градуировки передатчиков и приемников, работающих с незатухающими колебаниями. Рабочий диапазон прибора - от 125 кГц до 20 МГц.

Частота перестраиваемого резонатора сравнивается с частотой исследуемого сигнала. Резонатором служит колебательный контур, объемный резонатор или четвертьволновой отрезок линии. Исследуемый сигнал поступает к резонатору, с выхода резонатора сигнал идет на гальванометр.

Максимальные показания гальванометра свидетельствуют о наилучшем совпадении собственной частоты резонатора с частотой исследуемого сигнала. Оператор регулирует резонатор при помощи лимба. В некоторых моделях резонансных частотомеров применяются усилители для повышения чувствительности.

Пример резонансного частотомера - прибор Ч2-33, предназначенный для настройки приемников и передатчиков с частотами непрерывных и импульсно-модулированных сигналов от 7 до 9 ГГц. Потребление прибора не более 30 Вт.

Электронно-счетный частотомер просто считает количество импульсов. Считаемые импульсы формируются входными цепями из периодического сигнала произвольной формы. При этом интервал времени счета задается с опорой на кварцевый генератор прибора. Таким образом, электронно-счетный частотомер является прибором сравнения, точность которого зависит от качества эталона.

Электронно-счетные частотомеры являются приборами весьма универсальными, отличаются широкими диапазонами измерения частоты и высокой точностью. Например, диапазон измерений прибора Ч3-33- от 0,1 Гц до 1,5 ГГц, а точность составляет 0,0000001. Доступные измеряемые частоты повышаются до десятков гигагерц благодаря применению делителей в современных приборах.

В общем и целом, электронно-счетные частотомеры являются на сегодняшний день наиболее распространенными и востребованными профессиональными приборами данного назначения. Они позволяют не только измерять частоты, но позволяют также находить и длительности импульсов, и интервалы между ними, и даже вычислять отношения между частотами, не говоря о подсчете количества импульсов.