Frekvenčný čítač - účel, druhy, vlastnosti použitia

Na určenie frekvencií periodických signálov, ako aj na identifikáciu harmonických zložiek spektier sa používajú špeciálne rádiové meracie (a elektrické meracie) prístroje nazývané frekvenčné merače.

V súčasnosti existujú dva typy frekvenčných čítačov podľa metódy merania: analógové (na priamy odhad frekvencie) a porovnávacie zariadenia (ktoré zahŕňajú: elektronické počítanie, heterodyn, rezonancia atď.).

Analógové sú vhodné na štúdium sínusových oscilácií, heterodynných, rezonančných a vibračných - na meranie harmonických zložiek signálu, elektronické počítanie a kondenzátor - na určovanie frekvencií diskrétnych dejov.

Podľa typu konštrukcie môžu byť merače frekvencie namontované na panel, prenosné alebo stacionárne - typ konštrukcie závisí od oblasti použitia konkrétneho zariadenia.

Analógové počítadlo frekvencie ukazovateľa

Analógový analógový merač frekvencie označuje elektromechanické meracie prístroje a pracuje na princípe magnetoelektrického, elektromagnetického resp. elektrodynamický systém.

Činnosť takéhoto zariadenia je založená na závislosti modulu impedancie kompozitného meracieho obvodu na parametroch ním prechádzajúceho prúdu. Merací obvod prístroja pozostáva z frekvenčne závislých a frekvenčne nezávislých odporov.

Do ramena proporcionálneho prístroja sa teda posielajú rôzne signály: nameraný prúd sa privádza do jedného ramena cez frekvenčne nezávislý obvod, do druhého cez frekvenčne závislý obvod. Výsledkom je, že ihla zariadenia je umiestnená v takej polohe, že magnetické toky prúdov cez dve ramená nájdu rovnováhu.

Príkladom frekvenčného čítača pracujúceho na tomto princípe je sovietsky navrhnutý M800 na meranie prúdových frekvencií v rozsahu 900 až 1100 Hz v schémach mobilných a stacionárnych objektov. Príkon zariadenia je 7W.

Reed Reed frekvenčný merač

Jazýčkový frekvenčný merač má na svojej stupnici súpravu doštičiek vo forme pružných oceľových jazýčkov a každý z jazýčkov má svoju vlastnú rezonančnú frekvenciu mechanických vibrácií. Rezonančné vibrácie jazýčka sú vybudené pôsobením striedavého magnetického poľa elektromagnetu.

Keď analyzovaný prúd prechádza elektromagnetickým obvodom, jazyk s rezonančnou frekvenciou najbližšie k frekvencii prúdu začne oscilovať s najväčšou amplitúdou. Frekvencia rezonančných vibrácií každého jazýčka sa odráža na stupnici prístroja. Takže vizuálna indikácia je veľmi jasná.

Príkladom vibračného jazýčkového frekvenčného merača je prístroj B80, ktorý sa používa na meranie frekvencie v striedavých obvodoch.Frekvenčný rozsah je od 48 do 52 Hz, príkon frekvenčného merača je 3,5 W.

Merač frekvencie kondenzátora

Dnes nájdete merače frekvencie kondenzátorov pre rozsahy od 10 Hz do 10 MHz. Princíp činnosti týchto zariadení je založený na striedaní procesov nabíjania a vybíjania kondenzátora. Kondenzátor sa nabíja batériou a potom sa vybíja v elektromechanickom systéme.

Opakovacia frekvencia nabíjania a vybíjania sa zhoduje s frekvenciou skúmaného signálu, pretože samotný meraný signál určuje spínací impulz. Vieme, že náboj CU preteká v jednom pracovnom cykle, preto prúd pretekajúci magnetoelektrickým systémom je úmerný frekvencii, teda ampéry sú úmerné hertzom.

Príkladom merača frekvencie kondenzátora s 21 meracími rozsahmi je zariadenie F5043 používané na nastavenie nízkofrekvenčných zariadení. Minimálna merateľná frekvencia je 25 Hz, maximálna 20 kHz. Spotreba zariadenia v pracovnom režime - nie viac ako 13 W.

Frekvenčný čítač heterodyn

Heterodynné frekvenčné merače sú užitočné na nastavenie a údržbu transceiverov, na meranie nosných frekvencií modulovaných signálov. Frekvencia skúmaného signálu sa porovnáva s frekvenciou lokálneho oscilátora (pomocný laditeľný oscilátor), kým sa nedosiahne nulový rytmus.

Nula úderov indikuje zhodu frekvencie skúmaného signálu s frekvenciou lokálneho oscilátora. Príkladom časom overeného heterodynového frekvenčného merača je elektrónka "Ch4-1 Wave Meter", používaná na kalibráciu CW vysielačov a prijímačov. Pracovný rozsah zariadenia je od 125 kHz do 20 MHz.

Merač rezonančnej frekvencie

Frekvencia laditeľného rezonátora sa porovnáva s frekvenciou testovaného signálu. Rezonátor je oscilačný obvod, dutinový rezonátor alebo štvrťvlnový segment. Skúmaný signál ide do rezonátora a z výstupu rezonátora ide signál do galvanometra.

Maximálne hodnoty galvanometra ukazujú najlepšiu zhodu vlastnej frekvencie rezonátora s frekvenciou sledovaného signálu. Operátor ovláda rezonátor pomocou číselníka. V niektorých modeloch rezonančných meračov frekvencie sa na zvýšenie citlivosti používajú zosilňovače.

Príkladom rezonančného frekvenčného čítača je zariadenie Ch2-33, určené na ladenie prijímačov a vysielačov s frekvenciami spojitých a pulzne modulovaných signálov od 7 do 9 GHz. Spotreba zariadenia nie je väčšia ako 30 wattov.

Elektronický frekvenčný merač

Elektronické frekvenčné počítadlo jednoducho počíta počet impulzov. Počítané impulzy tvoria vstupné obvody z periodického signálu ľubovoľného tvaru. V tomto prípade je interval odpočítavania nastavený na základe kryštálového oscilátora zariadenia. Elektronické frekvenčné počítadlo je teda porovnávacie zariadenie, ktorého presnosť závisí od kvality normy.

Elektronické frekvenčné počítadlá na počítanie sú veľmi všestranné zariadenia, líšia sa širokými frekvenčnými rozsahmi merania a vysokou presnosťou. Napríklad rozsah merania prístroja Ch3-33 je 0,1 Hz až 1,5 GHz a presnosť je 0,0000001. Dostupné namerané frekvencie sa vďaka použitiu deličov v moderných zariadeniach zvyšujú na desiatky gigahertzov.

Vo všeobecnosti sú elektronické frekvenčné počítadlá najbežnejšími a najžiadanejšími profesionálnymi zariadeniami na tento účel.Umožňujú nielen merať frekvencie, ale umožňujú vám nájsť ako trvanie impulzov, tak aj intervaly medzi nimi, a dokonca vypočítať vzťah medzi frekvenciami, nehovoriac o počítaní počtu impulzov.