Wie die Frequenz gemessen wird
Die direkte Frequenzmessung erfolgt durch Frequenzmessgeräte, die je nach Messfrequenzbereich und geforderter Messgenauigkeit auf unterschiedlichen Messverfahren basieren. Die gebräuchlichsten Methoden zur Frequenzmessung sind:
Die Methode zum Aufladen des Kondensators für jede Periode der gemessenen Frequenz. Der Durchschnittswert des Ladestroms ist proportional zur Frequenz und wird mit einem magnetoelektrischen Amperemeter gemessen, dessen Skala in Frequenzeinheiten unterteilt ist. Kondensatorfrequenzzähler werden mit einer Messgrenze von 10 Hz – 1 MHz und einem Messfehler von ± 2 % hergestellt.
Resonanzmethode, die auf dem Phänomen der elektrischen Resonanz in einem Stromkreis mit einstellbaren Elementen in Resonanz mit der gemessenen Frequenz basiert. Die gemessene Frequenz wird durch die Skala des Stimmmechanismus bestimmt. Die Methode wird bei Frequenzen über 50 kHz angewendet. Der Messfehler kann auf Hundertstel Prozent reduziert werden.
Die diskrete Zählmethode ist die Grundlage der Arbeit elektronisches Zählen digitaler Frequenzmesser... Es basiert auf der Zählung von Impulsen der gemessenen Frequenz über einen bestimmten Zeitraum.Es bietet eine hohe Messgenauigkeit in jedem Frequenzbereich.
Die Methode zum Vergleich der gemessenen Frequenz mit der Referenz… Elektrische Schwingungen unbekannter und Beispielfrequenzen werden so gemischt, dass Stöße einer bestimmten Frequenz entstehen. Bei einer Schwebungsfrequenz von Null ist die gemessene Frequenz gleich der Referenzfrequenz. Die Frequenzmischung erfolgt nach der Heterodyn-Methode (Zero-Beat-Methode) oder oszillographisch.
Bei der letzteren Methode wird ein Oszilloskop verwendet, bei dem der interne Generator zur Reinigung ausgeschaltet ist. Die Spannung der Referenzfrequenz wird an den Eingang des Horizontalverstärkers angelegt und die Spannung unbekannter Frequenz wird an den Eingang des Vertikalvorspannungsverstärkers angelegt.
Durch Ändern der Referenzfrequenz entsteht eine stationäre oder sich langsam ändernde Lissague-Figur... Die Form der Figur hängt vom Frequenzverhältnis, den Amplituden und der Phasenverschiebung zwischen den an den Ablenkplatten des Oszilloskops angelegten Spannungen ab.
Wenn Sie die Figur gedanklich vertikal und horizontal kreuzen, dann ist das Verhältnis der Anzahl der vertikalen Kreuzungen m zur Anzahl der horizontalen Kreuzungen n gleich einer festen Zahl zum Verhältnis des gemessenen fx und der Abtastfreb der Frequenzen.
Wenn die Frequenzen gleich sind, ist die Figur eine schräge Linie, Ellipse oder ein Kreis.
Die Rotationsfrequenz der Figur entspricht genau der Differenz df zwischen den Frequenzen fx' und fx, wobei fx' = Frequenz (m / n) und daher fx = fsample (m / n) + de. Die Genauigkeit der Methode beträgt wird hauptsächlich durch den Fehler bei der Einstellung der Referenzfrequenz und der Bestimmung des Wertes de bestimmt.
Eine andere Methode zur Messung der Frequenz durch Vergleichsmethode ist die Verwendung eines Oszilloskops mit kalibrierter Wobbeldauer oder eines eingebauten Generators kalibrierter Markierungen.
Wenn Sie die Dauer der Oszilloskopmessung kennen und berechnen, wie viele Perioden der gemessenen Frequenz in die ausgewählte Länge des zentralen Teils des Oszilloskopbildschirms passen, der den linearsten Verlauf aufweist, können Sie die Frequenz leicht bestimmen. Wenn das Oszilloskop über Kalibriermarkierungen verfügt, bestimmen Sie die Dauer der Periode, indem Sie das Zeitintervall zwischen den Markierungen kennen und ihre Anzahl für eine oder mehrere Perioden der gemessenen Frequenz zählen.
