Frequenzgegensatz – Zweck, Nutzungsarten, Nutzungsmerkmale

Zur Bestimmung der Frequenzen periodischer Signale sowie zur Identifizierung der harmonischen Komponenten der Spektren werden spezielle Funkmessgeräte (und elektrische Messgeräte), sogenannte Frequenzmesser, verwendet.

Heutzutage gibt es je nach Messmethode zwei Arten von Frequenzzählern: analoge (zur direkten Frequenzschätzung) und Vergleichsgeräte (einschließlich: elektronisches Zählen, Überlagerung, Resonanz usw.).

Analog eignen sich zur Untersuchung von Sinusschwingungen, Heterodyn-, Resonanz- und Schwingungen – zur Messung harmonischer Komponenten eines Signals, elektronischer Zählungen und Kondensatoren – zur Bestimmung der Frequenzen diskreter Ereignisse.

Je nach Bauart können Frequenzmesser auf einer Schalttafel, tragbar oder stationär montiert werden – die Bauart richtet sich nach dem Einsatzgebiet des jeweiligen Gerätes.

Analoger Zeigerfrequenzzähler

Analog-Analog-Frequenzmessgerät bezeichnet elektromechanische Messgeräte und arbeitet nach dem Prinzip der magnetoelektrischen, elektromagnetischen bzw. elektromagnetischen Messung elektrodynamisches System.

Der Betrieb eines solchen Geräts basiert auf der Abhängigkeit des Impedanzmoduls des zusammengesetzten Messkreises von den Parametern des durch ihn fließenden Stroms. Der Messkreis des Gerätes besteht aus frequenzabhängigen und frequenzunabhängigen Widerständen.

Daher werden unterschiedliche Signale an den Arm des Proportionalinstruments gesendet: Der gemessene Strom wird über einen frequenzunabhängigen Schaltkreis dem einen Arm zugeführt, der andere über einen frequenzabhängigen Schaltkreis. Dadurch wird die Nadel des Geräts in eine solche Position gebracht, dass die magnetischen Stromflüsse durch die beiden Arme ein Gleichgewicht finden.

Ein Beispiel für einen Frequenzzähler, der nach diesem Prinzip arbeitet, ist der von der Sowjetunion entworfene M800 zur Messung aktueller Frequenzen im Bereich von 900 bis 1100 Hz in den Schemata mobiler und stationärer Objekte. Die Leistungsaufnahme des Gerätes beträgt 7 W.

Reed-Reed-Frequenzmesser

Der Zungenfrequenzmesser hat auf seiner Skala eine Reihe von Platten in Form von elastischen Stahlzungen, und jede Zunge hat ihre eigene Resonanzfrequenz mechanischer Schwingung. Resonanzschwingungen des Rohrblattes werden durch die Wirkung eines magnetischen Wechselfeldes eines Elektromagneten angeregt.

Wenn der analysierte Strom durch den elektromagnetischen Kreis fließt, beginnt die Zunge mit der Resonanzfrequenz, die der Frequenz des Stroms am nächsten kommt, mit der größten Amplitude zu schwingen. Die Frequenz der Resonanzschwingung jeder Stimmzunge spiegelt sich auf der Skala des Geräts wider. Die visuelle Anzeige ist also sehr klar.

Ein Beispiel für einen Vibrationsreed-Frequenzmesser ist das Instrument B80, das zur Messung der Frequenz in Wechselstromkreisen verwendet wird.Der Frequenzbereich reicht von 48 bis 52 Hz, die Leistungsaufnahme des Frequenzmessers beträgt 3,5 W.

Kondensatorfrequenzmesser

Heute gibt es Kondensator-Frequenzmessgeräte für Bereiche von 10 Hz bis 10 MHz. Das Funktionsprinzip dieser Geräte basiert auf dem Wechsel der Lade- und Entladevorgänge eines Kondensators. Der Kondensator wird von der Batterie aufgeladen und anschließend im elektromechanischen System entladen.

Die Lade-Entlade-Wiederholrate stimmt mit der Frequenz des untersuchten Signals überein, da allein das gemessene Signal den Schaltimpuls bestimmt. Wir wissen, dass die CU-Ladung in einem Arbeitszyklus fließt, daher ist der durch das magnetoelektrische System fließende Strom proportional zur Frequenz. Daher sind Ampere proportional zu Hertz.

Ein Beispiel für einen Kondensatorfrequenzmesser mit 21 Messbereichen ist das Gerät F5043 zur Einstellung von Niederfrequenzgeräten. Die minimal messbare Frequenz beträgt 25 Hz, die maximale 20 kHz. Verbrauch des Geräts im Betriebsmodus – nicht mehr als 13 W.

Frequenzzähler Heterodyn

Überlagerungsfrequenzmesser eignen sich zum Einrichten und Warten von Transceivern sowie zum Messen der Trägerfrequenzen modulierter Signale. Die Frequenz des untersuchten Signals wird mit der Frequenz des lokalen Oszillators (abstimmbarer Hilfsoszillator) verglichen, bis ein Nullrhythmus erreicht ist.

Nullschläge zeigen die Übereinstimmung der Frequenz des untersuchten Signals mit der Frequenz des lokalen Oszillators an. Ein Beispiel für einen bewährten Überlagerungsfrequenzmesser ist die „Ch4-1 Wave Meter“-Röhre, die zur Kalibrierung von CW-Sendern und -Empfängern verwendet wird. Der Arbeitsbereich des Geräts reicht von 125 kHz bis 20 MHz.

Resonanzfrequenzmesser

Die Frequenz des abstimmbaren Resonators wird mit der Frequenz des getesteten Signals verglichen. Der Resonator ist ein Schwingkreis, ein Hohlraumresonator oder ein Viertelwellensegment. Das untersuchte Signal gelangt zum Resonator und vom Ausgang des Resonators gelangt das Signal zum Galvanometer.

Die maximalen Messwerte des Galvanometers zeigen die beste Übereinstimmung der Eigenfrequenz des Resonators mit der Frequenz des untersuchten Signals. Der Bediener steuert den Resonator mit einem Drehknopf. In einigen Modellen von Resonanzfrequenzmessgeräten werden Verstärker verwendet, um die Empfindlichkeit zu erhöhen.

Ein Beispiel für einen Resonanzfrequenzzähler ist das Gerät Ch2-33, das zum Abstimmen von Empfängern und Sendern mit Frequenzen kontinuierlicher und pulsmodulierter Signale von 7 bis 9 GHz ausgelegt ist. Der Verbrauch des Geräts beträgt nicht mehr als 30 Watt.

Elektronischer Frequenzzähler

Ein elektronischer Frequenzzähler zählt einfach die Anzahl der Impulse. Die gezählten Impulse werden von den Eingangsschaltungen aus einem periodischen Signal beliebiger Form gebildet. In diesem Fall wird das Countdown-Intervall basierend auf dem Quarzoszillator des Geräts eingestellt. Somit ist der elektronische Frequenzzähler ein Vergleichsgerät, dessen Genauigkeit von der Qualität des Standards abhängt.

Elektronische Frequenzzähler zum Zählen sind sehr vielseitige Geräte, sie zeichnen sich durch große Messfrequenzbereiche und hohe Genauigkeit aus. Der Messbereich des Ch3-33-Instruments beträgt beispielsweise 0,1 Hz bis 1,5 GHz und die Genauigkeit beträgt 0,0000001. Durch den Einsatz von Teilern in modernen Geräten steigen die verfügbaren Messfrequenzen auf mehrere zehn Gigahertz.

Generell sind elektronische Frequenzzähler die gebräuchlichsten und gefragtesten professionellen Geräte für diesen Zweck.Mit ihnen können Sie nicht nur Frequenzen messen, sondern auch die Dauer von Impulsen und die Intervalle zwischen ihnen ermitteln und sogar die Beziehung zwischen Frequenzen berechnen, ganz zu schweigen von der Zählung der Anzahl der Impulse.