31. Методы измерения частотно-временных параметров сигналов.

Основные соотношения. , , где Т – период сигнала, с – скорость распространения сигнала, λ–длина волны.

Измерение частоты, периода или длины волны теоретически равноценно, но на практике измеряют или частоту, или период, а длину волны вычисляют.

Допустимая погрешность измерения частоты при этом должна быть не менее чем в 3 раза меньше допустимой погрешности установки измеряемой частоты. При этом условии погрешностью измерения частоты мы пренебрегаем.

Классификация методов измерения частоты.

1. Метод сравнения.В основе лежит сопоставление значений двух частот: измеряемой и образцовой, играющей роль меры.

2. Функциональный метод.Он основан на использовании частотно-зависимых цепей, выходное напряжение которых функционально связанно с частотой входного сигнала.

Пример: Резонансный метод. Он основан на использовании резонансных свойств колебательного контура.

3. Метод дискретного счета. В его основе лежит подсчет числа циклов периодического сигнала в течении установленного интервала времени.

35. Аналоговые методы измерения частоты.

Метод сравнения.

Для измерения неизвестной частоты методом сравнения необходимо иметь генератор сигнала образцовой частоты и индикатор. Если в качестве индикатора используется осциллограф, то способ измерения называют осциллографическим, если в качестве индикатора используется телефон или магнитоэлектрический микроамперметр, то способ измерения называют гетеродинным или способом нулевых биений.

Осциллографический способ измерения частоты.

1.Измерение частоты при линейной развертке.

П ри линейной развертке напряжение неизвестной частоты подают на вход канала Y. В качестве образцовой частоты используется частота генератора развертки. Частоту определяют через период: , где коэффициент развертки, линейный размер по горизонтали, число периодов на отрезке

2 .Измерение частоты при линейной развертке с внешним генератором образцовой частоты.

В этом методе напряжение неизвестной частоты также подается на вход канала Y, а напряжение образцовой частоты, с внешнего генератора, подается на вход канала Z. Генератор линейной развертки включен. На экране ЭЛТ имеем прерывистое изображение входного сигнала.

Частота определяется по соотношению: _, где n – число меток на периоде измеряемого сигнала.

3.Измерение частоты при синусоидальной развертке.

При синусоидальной развертке напряжение неизвестной частоты подается на вход канала Y, а напряжение образцовой частоты – на вход канала Х. Генератор линейной развертки выключен. Изменяя значение образцовой частоты, добиваются получения фигуры Лиссажу.

Частота определяется из следующего соотношения: _, где , - частота на входе канала Y, - число пересечений фигуры Лиссажу осью Х (максимально возможное), - число пересечений фигуры Лиссажу осью Y (максимально возможное).

Согласно данному соотношению имеем: .

Пример:

Примечание: Подаваемые частоты можно поменять местами, при этом фигура Лиссажу повернется на 90⁰. Формула для определения частоты определится из исходного соотношения.