Тема курсовой работы: Методы измерения частоты. Классификация средств измерения частоты

ВВЕДНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2 КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ  . . .  . . .6

2.1 Измерение частоты при помощи вольтметра . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2 Ёмкостные частотомеры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.3 Электронно-счётные (цифровые) частотомеры . . . . . . . . . . . .  7

2.4 Кварцевые калибраторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

2.5 Гетеродинные частотомеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.6 Резонансные частотомеры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3 ЭЛЕКТРОННО-СЧЁТНЫЙ ЧАСТОТОМЕР. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.1 Структурная схема и принцип действия. . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14

4 ОСНОВНЫЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОННО-СЧЁТНОГО ЧАСТОТОМЕРА. . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . .  18

4.1 Диапазон. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.2 Допустимая погрешность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19

4.3 Чувствительность средства измерений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   21

4.4 Нестабильность частоты кварцевого генератора. . . . . . . . . . . .   21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ  ИСТОЧНИКОВ . . . . . . . . . . . . . . . .  24

Непосредственное измерение частоты производят частотомерами, в основу которых положены различные методы измерения в зависимости от диапазона измеряемых частот и требуемой точности измерения. Наиболее распространенными методами измерения частоты являются:
Метод перезаряда конденсатора за каждый период измеряемой частоты. Среднее значение тока перезаряда пропорционально частоте и измеряется магнитоэлектрическим амперметром, шкала которого проградуирована в единицах частоты. Выпускают конденсаторные частотомеры с пределом измерения 10 Гц - 1 МГц и погрешностью измерения ±2%.
Резонансный метод, основанный на явлении электрического резонанса в контуре с подстраиваемыми элементами в резонанс с измеряемой частотой. Измеряемая частота определяется по шкале механизма подстройки. Метод применяется на частотах более 50 кГц. Погрешность измерения можно уменьшить до сотых долей процента.

Метод дискретного счета лежит в основе работы электронно-счетных цифровых частотомеров. Он основан на счете импульсов измеряемой частоты за известный промежуток времени. Обеспечивает высокую точность измерения в любом диапазоне частот.
Метод сравнения измеряемой частоты с эталонной. Электрические колебания неизвестной и образцовой частот смешиваются таким образом, чтобы возникли биения некоторой частоты. При частоте биений, равной нулю, измеряемая частота равна образцовой. Смешение частот осуществляют гетеродинным способом (способ нулевых биений) или осциллографическим.
При последнем способе применяют осциллограф с отключенным генератором внутренней развертки. Напряжение образцовой частоты подают на вход усилителя горизонтальной развертки, а напряжение неизвестной частоты - на вход усилителя вертикального отклонения.
Изменяя образцовую частоту, получают неподвижную или медленно меняющуюся фигуру Лиссажу. Форма фигуры зависит от соотношения частот, амплитуд и фазового сдвига между напряжениями, подаваемыми на отклоняющие пластины осциллографа.