Прилади для вимірювання частоти

1.

Прилади для вимірювання
частоти
Виконав
Студент групи ОТ-21
Чучман Назарій

2.

План
1.Поняття «частота».
2.Методи вимірювання частоти та їх характеристика.
3.Прилади для вимірювання
частоти:стробоскоп,тахометр,частотоміри,осцелографи,ампе
рметри,цифрові електронно-лічильні частотоміри та їх
характеристика.

3.

Поняття «частота»
Частота— фізична величина, що
дорівнює кількості однакових подій
за одиницю часу. Вона є
характеристикою будь-яких
процесів, які регулярно
повторюються (кількість подій за
одиницю часу) або величиною, що
виражає: кількість рухів, коливань,
повторень за одиницю часу тощо.

4.

До регулярних процесів належать періодичні, такі як коливання або
обертання, і випадкові процеси, що відбуваються неперіодично, але з
певною закономірністю. Частота — одна з основних характеристик
багатьох процесів у природі та техніці. Частота звукової хвилі
сприймається людським вухом як тон, частота електромагнітної хвилі
світлового діапазону сприймається людським оком як колір.

5.

Методи вимірювання частоти та їх
характеристика.
До методів вимірювання частот належать:
1.Метод перезаряду конденсаторів.
2.Резонансний метод.
3.Методи порівняння:осцилографчні методи вимірювання частоти(мет

6.

МЕТОД ПЕРЕЗАРЯДУ КОНДЕНСАТОРІВ
Приєднавши конденсатор, ємність якого С, до джерела напруги U.
Конденсатор зарядиться, і в ньому накопичиться кількість електрики q= CU.
Якщо конденсатор перемкнути на магнітоелектричних вимірювач струму, точерез нього про
Якщо конденсатор по черзі приєднувати до джерела напруги для зарядуі до вимірника стру
Рис. 1. Структурна схема конденсаторного частотоміри

7.

РЕЗОНАНСНИЙ МЕТОД
Резонансний метод базується на порівнянні вимірюваної частоти з частотою вла
Рис.2.Схема резонансного хвилеміра

8.

МЕТОДИ ПОРІВНЯННЯ.ОСЦИЛОГРАФІЧНІ МЕТОДИ ПОРІВНЯННЯ
Метод Ліссажу.
Суть цього методу в тому, що горизонтальні та вертикальні пластини осцилографа
одаються напруги різних, але кратних частот, відповідно fг і fв , при цьому на екрані
сцилографа отримується зображення - фігура Ліссажу. При цьому справедливе
ідношення fв/fг = nг/nв , де nг та nв число точок переперетину фігури Ліссажу із
оризонтальною та вертикальною прямими, які не проходять через точку перетину
іній самої фігури.
Рис. 3. Зображення фігури Ліссажу на екрані осцилографа.

9.

Метод характеризується високою точністю, яка в основному визначається
точністю генератора зразкової частоти. Недолік методу : визначити
відношеня nг/nв можливо лише при співвдношені частот не більше 10 і
при нерухомому положені або повільному обертані фігури.

10.

Метод кругової розгортки.
Якщо напругу одної частоти (зразкової f0) використовувати для отримання
кругової розгортки на екрані осцилографа, а напругу іншої (більшої частоти fx)
подати на електрод (модулятор), який керує яскравістю світіння трубки (рис.
6.а), то в додатній півперіод цієї напруги яскравість розгортки буде
збільшуватись, а у від'ємний зменшуватись. В результаті коло буде складатися з
n темних та n світлих штрихів. При чому n = fx/f0 . При цілому значені n
осцилограма буде нерухомою.
Рис. 4. Метод кругової розгортки.

11.

Метод дискретного підрахунку.
В основу роботи електроннолічильних або цифрових частотомірів покладено метод
підрахунку числа імпульсів N , які поступають на вхід приладу з невідомим
періодом Tx за калібрований інтервал часу t . Якщо за час t підраховано N імпульсів
то середнє значення вимірюваної частоти fx за час t.
Рис. 7. Структурна схема цифрового частотоміра

12.

ПРИЛАДИ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ЧАСТОТ
Стробоскоп- демонстраційний або
контрольно-вимірювальний прилад, дія
якого ґрунтується на стробоскопічному
ефекті (2-й тип), який завдяки імпульсному
освітленню дозволяє візуально «зупиняти»
предмет, що швидко обертається, або
навіть спостерігати його уявний рух у
зворотному напрямку, простежувати
окремі фази руху тіла у його польоті тощо.
В сучасних стробоскопах як освітлювачі
використовуються газорозрядні імпульсні
лампи, а також імпульсні лазери.

13.

Тахометр
Тахометр — прилад, яким вимірюють кутову
швидкість обертового тіла (частоту обертання
деталей машин та механізмів). Вимірювання
може бути контактним або безконтактним
залежно від типу датчика швидкості
обертання.Підрахунок здійснюється шляхом
реєстрації кількості імпульсів, що надійшли
від датчика, тривалості паузи між імпульсами,
а також порядку надходження імпульсів від
датчиків. Крім того, тахометр може бути
використаний в якості лічильника імпульсів,
наприклад, при підрахунку продукції на
конвеєрі, витрат сировини, матеріалів, часу
напрацювання устаткування, машин і
механізмів при випробуваннях та обкатці.

14.

Частотомір
Частотомір- прилад для
вимірювання частот періодичних
процесів або частот гармонічних
складових спектра сигнала.

15.

Класифікація
По способу вимірювання - прилади безпосередньої оцінки (напр.
аналогові) і прилади порівняння (напр. резонансні, гетеродинні, електронні
лічильники).
●По фізичній суті величини — для вимірювання частоти синусоїдальних
коливань (аналогові), вимірювання частот гармонічних складових
(гетеродинні, резонансні, вібраційні) і вимірювання частоти дискретних
подій (електронні лічильники, конденсаторні).
●По конструкції — щитові, портативні і стаціонарні.

16.

Висновок
Отже,основними методами виміру частот є метод перезаряду
конденсаторів,резонансний метод,методи порівняння:осцилографчні
методи вимірювання частоти(метод Лісажу,метод кругової
розгортки,метод дискретного підрахунку).Але жоднен з них не є
досконалим,оскільки кожен має свої недоліки.
Основними приборами для виміру частот є
стробоскоп,тахометр,частотоміри,осцелографи,амперметри,цифрові
електронно-лічильні частотоміри.

17.

Дякую за увагу