Цифровые частотомеры

Принцип действия цифровых частотомеров основан на преобразовании переменного напряжения, частоту которого нужно измерять, в последовательность однополярных импульсов с частотой следования, равной, и подсчете числа этих импульсов за известный интервал времени. Такие приборы называют также электронно-счетными частотомерами. Схема электронно-счетного частотомера показана на рис. 11, а. Напряжение Uf измеряемой частоты подается во входное устройство, представляющее собой делитель напряжения. С выхода этого делителя сигнал (рис. 11, б), пропорциональный Uf, подается на вход формирующего устройства, которое формирует однополярные импульсы (рис. 11, в). Частота этих импульсов равна измеряемой частоте напряжения Uf. В процессе работы частотомера с помощью генератора импульсов калиброванной длительности периодически создаются импульсы U1 (рис. 11, г), длительность которых имеет постоянное значение, что достигается использованием в названном генераторе высокочастотного кварцевого генератора и делителя частоты. При появлении на входе временного селектора (ключа) импульса U3 он открывается на весь период существования импульса t/3 и пропускает в электронный счетчик импульсы U2 с выхода устройства формирования. Число импульсов t/4 (рис. 11, д), подсчитанное счетчиком, равно:

Если длительность интервала выбрать равной 1 с, то число им пульсов N равно измеряемой частоте f.

В цифровых частотомерах предусмотрена возможность задания значений из ряда, удовлетворяющего условию , где n - целое положительное или отрицательное число. Это обеспечивает возможность измерений кратных и дольных значений частоты f. Информация о числе импульсов N, проходящих через дешифратор, поступает на цифровое отсчетное устройство, на табло которого появляются показания в единицах частоты, а также на выход частотомера для передачи во внешнее устройство. Цифровые частотомеры являются наиболее точными из существующих в настоящее время рабочих средств измерений, что определяется высокой точностью, эталона частоты и времени. С помощью частотомеров могут измеряться интервалы времени между двумя электрическими импульсами (или какими-либо событиями, моменты возникновения которых представляются импульсами).

Рис.11. Схема (а) и временные диаграммы (б-д) работы цифрового частотомера: 1- входное устройство; 2- формирующее устройство; 3- временной селектор; 4- электронный счетчик импульсов; 5- дешифратор; 6- цифровое отсчетное устройство; 7- генератор импульсов калиброванной длительности