Frekvencia mérés

Frekvencia mérés

A rádiókészítésben rendkívül széles spektrumú frekvenciákat kell kezelnünk: a hertz-féle tízezer megahertz-frakcióból. Mindezek a spektrumok (folyamatosan bővülő) két különböző tulajdonsággal rendelkező sávra oszlanak: hangfrekvenciák (gyakran alacsony frekvenciák) és számos rádiófrekvenciás tartomány (gyakran magas frekvenciák).







Az emberi fül által észlelt frekvencia-tartomány, azaz körülbelül 30 Hz-15 kHz tartományban, a hangfrekvenciák tartományára utal. A 30 Hz alatti frekvenciákat infravörösnek nevezzük. A 15 kHz feletti mechanikai oszcilláció frekvenciáit ultrahanghullámoknak nevezzük.

A 10 kHz feletti elektromos oszcilláció frekvenciái a rádiófrekvenciákhoz kapcsolódnak.

A nagy pontosságú hangfrekvenciák mérése nehezebb, mint a nagy frekvenciák ugyanolyan pontosságú mérése. Ha például 100 Hz-es frekvenciát 10 ^ -6 pontossággal kell mérni, akkor a mérési hiba nem haladhatja meg az 1/10000 Hz-et. 10 MHz-es frekvenciájú pontossággal mérve a mérési hiba nem haladhatja meg a 10 Hz-et. Az audiofrekvenciák mérésének pontossága azonban alacsonyabb, mint a nagy frekvenciák esetében.

A hangfrekvenciák mérésének fő módszerei három csoportra oszthatók: a frekvenciák összehasonlítására szolgáló módszerek; híd módszerek, a kondenzátor töltési és kisülési módja.

Ha az fx és fo frekvenciák fixek, akkor a módszer módosítása lehetséges, vagyis az ütközési frekvencia meghatározása fx és f0 között. Az fx meghatározásához előzetesen meg kell tudni, hogy a összehasonlított frekvenciák közül melyik magasabb.

Példamutató hangfrekvenciák forrásaként egy nagyon stabil nagyfrekvenciás oszcillátort használhat. a megfelelő frekvenciaelosztókhoz csatlakoztatva, egy tuning villát (vagyis egy cső generátort, amelynek frekvenciáját egy tuningvilla határozza meg), 50 Hz-es világítási hálózatot, sűrű frekvenciaváltóval és más eszközökkel végzett mérőhang frekvencia-generátorokat.







Összehasonlítás egy elektronsugaras csővel. Mért feszültség frekvencia fy van vezetve egy pár terelőlemezek katódsugárcső egy második pár lemez áram alá kerül, a frekvencia fx = fo ismert (például egy feszültség egy fokozatos akusztikus frekvencia generátort).

Ha a csökkentett feszültségek frekvenciáinak aránya megegyezik a két egész szám arányával, akkor a Lissajous rögzített számokat a képernyőn kapjuk meg. Ezeknek a számoknak a segítségével meg lehet határozni a deviációs feszültségek frekvenciáinak arányát a következő megfontolások alapján.

Hatása alatt a függőleges eltérítő feszültség helyszínen időtartama alatt ez a feszültség emelkedik egyszer fel, egyszer leszáll, és ezért metszi az x tengelyen (vagy más vízszintes) kétszer periódusonként. Ha vízszintes eltérítő feszültség hatására vízszintesen mozog, akkor a folt az y tengely (vagy bármely más függőleges) metszésenként kétszer is keresztezi egymást. Ezért, ha a kereszt mentálisan kapott Lissajous ábra vízszintes és függőleges vonalak és számolni a metszéspontok száma Ezen vonalak a Lissajous alakja, az arány a kapott számok kereszteződés lesz arányban foglalta frekvenciaoszcillációkhoz.

Az oszcilloszkóppal történő frekvencia-összehasonlítás módszerét nagy érzékenység és nagyon nagy pontosság jellemzi. Azonban, ha az arány a szemben frekvenciák nagyobb, mint körülbelül 10/1, az arány azt, hogy pontosan meghatározzák a Lissajous számok nehéz, hiszen a képernyőn ebben az esetben egy nagyon sűrű és bonyolult háló, amely nehezen kezelhető. Ezenkívül a Lissaju számok csak akkor állíthatók el, ha a frekvenciák pontosan többszörösek, vagy arányuk pontosan megegyezik az egész számok arányával. Sőt, mivel a bizonytalanság a rezgési frekvencia arány források ezeket a frekvenciákat, hogy közel van, de nem pontosan egyenlő arányban két szám; ezért a képernyőn megjelenő szám folyamatosan forog, egymás után minden lehetséges fázissal. Például, ha az arány a összehasonlítva frekvenciák nagyon közel 1/1, a képernyőn egymás után jelennek meg, egyenes vagy ellipszis, különböző dönthető tengelyek. A összehasonlított frekvenciák különbségét úgy határozzák meg, hogy az ábrán látható idő ismétlődő periódusát megmérik a stopperóra. Ez akkor lehetséges, ha a különbségi frekvencia nem haladja meg az 1-2 Hz-et

Indítsa el a számlát attól a pillanattól kezdve, amikor az ábra veszi, például egy egyenes vonalat. Ekkor indítsa el a stopperórát. Végezze el a számlát a frekvencia összehasonlítás szükséges pontosságának megfelelő idő után. A fp különbségi frekvenciát a képlet határozza meg.
A Lissajous-frekvenciákat hang- és viszonylag alacsony rádiófrekvenciákon, körülbelül 10 Hz-től 10 MHz-ig hasonlítják össze. Ugyanakkor a Lissajous számadatok legegyszerűbb formáját általában rádiófrekvenciákon használják.

A gyakorisági Lissajous-kapcsolat javítása érdekében körkörös (vagy ellipszis) sweepet használhat. A referenciafrekvencia feszültsége a 90 ° -os fázistranszformációval a betolakodó lemezeken lévő pontokra vezet; a képernyőn ellipszist kapunk, amelyet mindig kör alakíthatunk ki, beállítva az oszcilloszkóp erősítők nyereségét.




Kapcsolódó cikkek