Изобразите функциональную схему и поясните временными диаграммами принцип действия цифрового частотомера-периодомера. Исходя из предполагаемого значения частоты fx = 50 Гц и допустимой относительной погрешности измерения δ=0,1 %, выберите режим измерения (частота или период) и определите требуемое время измерения T0 или частоту квантования f0.
Решение
Функциональная схема цифрового частотомера – периодометра имеет вид:
Такой прибор может работать в двух режимах - частотомера и периодометра. Выбор режима работы может осуществляться простым переключением. Рассмотрим функционирование схемы в каждом из двух режимов работы.
1. Режим частотомера.
Входной сигнал UX подается на усилитель – ограничитель (УО), формирующий на выходе прямоугольный сигнал частоты fX, совпадающей с частотой входного сигнала. Далее, сформированный сигнал поступает на электронный ключ (ЭК), открывающий прохождение сигнала на цифровой счетчик (ЦС) на время включения ключа T0. Время включения ключа ЭК задается с высокой точностью с помощью опорного кварцевого генератора (ОКГ) и делителя частоты (ДЧ), формирующего прямоугольный импульс заданной длительности T0
. На это время включается ЭК, пропуская на вход ЦС число импульсов исследуемого сигнала, равное N = fX T0, которое после счета ЦС высвечивается на его индикаторе. Измеренная частота входного сигнала:
fX = N/ T0. (1)
2. Режим периодомера.
Входной сигнал UX подается на усилитель – ограничитель (УО), формирующий на выходе прямоугольный сигнал длительности TX, совпадающей с длительностью (периодом) входного сигнала. Далее, сформированный сигнал поступает на электронный ключ (ЭК), открывающий прохождение опорного сигнала на цифровой счетчик (ЦС) на время включения ключа TX