Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 [ 105 ] 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

Таблица S5. Основные технические данные некоторых типов отечественных цифровых частотомеров,

хронометров и фазометров

Пределы

измерения

Погрешность

измерения частоты, одного периода и фазы

Количе-

Тип прибора

частота. Гц

интервал времени, с; фаза"

ство десятичных

разрядов, наличие

выхода на ЦПУ

Время измерения, с

Входное напряжение, В

Входное сопротивление, МОм

Габаритные размеры, мм; масса, кг

Наличие измерения отношения частот

Ф5035 - процентный частотомер

50 • W ±10%

0,1 .-.108

5 . 10-8 за 10 сух

Есть

10-е... 10

0,1 ...30

50 15-3.

490Х1330Х Х380 13

Есть

Ф5137 -частотомер

0,1---5 108

2. 10-. 105

5 . 10-8

9 Есть

10-3-.. 10

0,1-.-100

50 . 10-S... 50 . 10-е

490Х130Х Х380 13

Есть

43-65 - частотомер

0,1---5. 10»

101».. 104

±1,5 . 10- в течение месяца

9 Есть

1, 10. 100 мс 1, 10 с

0,1..-100

50 . 10-6... 1,0

150Х 245Х Х350 7

Есть

43-66 - частотомер

0,1---Ю»

10-..-10"

1,5 10- за месяц

Есть

1. 10, 100 мс 1, 10 с

0,03... 10

1,0-.. 50 . Ю-е

312x 95x342 6

Есть

Ф5126 - фазометр

(Ь--150) X X 10"

(0- ..360°)

±0,3°

0,01... 100

490х120х Х375 17

Ф5131 -фазометр

(0,01---!) X

X 106

(0. - .360°)

0,01.-100

480Х200X ХЗОО 17

Ф2-28 - фазометр

5...5 - 10°

0-..360°

0,03°

0,1-.-5

0,01..-10

340X200X Х315 И

Ф2-16 -цифровой фазометр "

20.--2 10в

0-..360°

0,2+0,004ф°

0.002.. -200

475 Х490Х Х175 .5



llllllll

llllllll

Ту Mil

To nil

I 1

5 /->-

->

Tx-n

4 it

*~T„

->-

Рис. 8,7. Структуры цифровых частотомеров; СЕс измерением среднего за время Уц значения частоты; б - измеряющего отношение двух частот; в - работающий в режиме измерения периода Тх.

Цифровые частотомеры применяются для градуировки и поверки аналоговых частотомеров на различных частотах, для работы с различными преобразователями неэлектрических величин в частоту, для точного измерения частоты мощных энергосистем, для настройки, поверки мер частоты.

Цифровые частотомеры с изменением средней частоты за время Гц

В цифровых частотомерах, измеряющих среднее значение частоты за время Гц, количество периодов неизвестной частоты f, подсчиты-вается за известный промежуток времени Тц. Структурная схема цифрового частотомера, измеряющего среднее за T„ значение частоты, показана на рис. 8.7, а.

Формирователь Ф преобразует входное напряжение частоты в последовательность импульсов с периодом повторения Т = i/f. Время Тц устанавливается генератором импульсов с периодом повторения То и делителем частоты импульсов с соответствующим коэффициентом деления п. На выходе делителя частоты получаются импульсы с периодом повторения Тц-пТо. Эти импульсы управляют ключом SW, который отпирается на время Тц, Через открытый ключ в течение Тц квантующиеся импульсы с периодом повторения проходят к счетчику импульсов и подсчитываются им. Число импульсов, подсчитанных счетчиком, составляет

NxTjTx=-TJx.

Если Тц = I с, то Nx = /;,.

Показания счетчика численно равны среднему значению измеряемой частоты fx за время Тц.

5-1498



Погрешности цифрового частотомера, измеряющего среднее значение частоты, возникают по следующим причинам:

из-за нестабильности временного промежутка Тц, которая определяется бг нестабильностью генератора импульсов и может быть снижена до 10" и меньше;

из-за квантования, так как первый или последний квантующий импульс, в зависимости от момента подачи старт- и стоп-импульсов с интервалом Тц, может не попасть на вход счетчика. Относительная погрешность от квантования (п. 6.3)

бк = ~- 100 = -i=-100. (8.3)

При отсутствии синхронизации импульсов Tj5 со старт-импульсом относительное значение среднего квадратического отклонения погрешности следующее:

=Т./ТцКб

при условии синхронизации старт-импульса с первым импульсом Тх

бс,-Т./2Тц1/3.

При Тц = 1 с

6« == -J- . 100. • (8.4)

. Максимальная суммарная относительная погрешность (%)

б, = ± -YY- ± бг.

Предельное значение относительной погрешности от квантования зависит от частоты:

епр = 1/Тц. .

Эту погрешность можно уменьшить, если совокупность единичных импульсов умножить перед суммированием на весовую функцию (п. 8.6). Так, при треугольной весовой функции после осреднения

бпр = 4/Тц.

Следовательно, погрешность от квантования таким образом может быть значительно уменьшена, поскольку произведение TJx значительно больше 1. Далее рассмотрены и другие способы повышения точности цифрового частотомера в условиях действия помех (п. 8.6).

Погрешность от квантования уменьшится вдвое, если подсчитать число полупериодов, т. е. если генерировать импульсы при переходе кривой напряжения через нулевое значение в обоих направлениях. Из (8.2) видно, что с уменьшением частоты погрешность измерения увеличивается. При низких частотах для уменьшения погрешности можно увеличивать Тц, однако при этом увеличивается время измерения, что не всегда допустимо. Кроме того, при изменении fx во времени увеличение Тц приводит к возрастанию динамической погрешности.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 [ 105 ] 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166