Реферат на тему «Измерение частоты цифровым частотомером»
Скачать 77.47 Kb.
|
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет» РЕФЕРАТ на тему «Измерение частоты цифровым частотомером» по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» студента Мартьянова Игоря Александровича Пояснительная запискаПреподаватель ________________Студент ________________Омск 2011 Реферат Пояснительная записка 12 с., 3 рис., 5 источников. ЧАСТОТОМЕР, ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО, ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, СЧЁТЧИК, УЗЕЛ УПРАВЛЕНИЯ, БЛОК ПИТАНИЯ. Объектом выполненной работы является измерение частоты цифровым частотомером. Цель работы – исследовать принцип действия цифрового частотомера и привести расчётные формулы. В процессе работы проводились теоретические исследования составляющих погрешностей. В результате выполнения работы была приведена структурная схема и диаграмма сигналов. Содержание Введение………………………………………………………………………………………5 Измерение частоты…………………………………………………………………………...6 Погрешности измерения частоты…………………………………………………………...8 Заключение…………………………………………………………………………………..11 Список использованных источников………………………………………………………12 Введение Среди цифровых приборов частотно-временной группы электронно-счетные частотомеры (в дальнейшем цифровые частотомеры - ЦЧ) являются наиболее распространенными, что объясняется, их универсальностью, высокими метрологическими и эксплуатационными характеристиками. В основу построения ЦЧ положены общие принципы, позволяющие реализовать ряд режимов работы прибора для измерения нескольких величин. Функционально полные ЦЧ позволяют измерять следующие величины: частоту, период, отношение двух частот (иногда выраженное в процентах), длительность импульса или интервала времени, задаваемого пользователем; предусматриваются также режим счета событий (импульсов) и использование ЦЧ как источника сигналов с известными (калиброванными) частотами. Режимы работы задаются и выбираются положением ряда переключателей (механических или электронных) и других органов управления. В более простых вариантах исполнения ЦЧ используются для измерения меньшего числа величин (например, одной или двух). В любом режиме часть структуры ЦЧ остается неизменной и в ней происходит счет числа импульсов Nx, пропорционального измеряемой величине. Эти импульсы проходят через электронный ключ ЭК, находящийся в замкнутом состоянии, на счетчик импульсов СИ. Код числа, образующийся в СИ, поступает на цифровое отсчетное устройство ЦОУ. В состав ЦОУ входит многодекадный цифровой индикатор с перемещающейся, запятой и, как правило, индикатор с обозначением единиц измерения. Время замкнутого состояния ЭК, называемое временем счета TСЧ, определяется родом измеряемой величины, а его конкретное значение рядом соображений, о которых будет сказано ниже. Измерение частоты Структурная схема ЦЧ в этом режиме работы приведена на рисунке 1. Напряжение измеряемой частоты fx подается на вход формирующего устройства (ФУ), назначение которого - формирование сигнала стандартной формы при достаточно произвольной форме входного сигнала. Обычно в состав ФУ входят усилитель-ограничитель, обеспечивающий заданную амплитуду своего выходного сигнала, и формирователь для обеспечения малой длительности фронта и среза импульсов на выходе ФУ. Частота этих импульсов равна частоте входного сигнала (рисунок 2). Эти импульсы проходят через ЭК на СИ в течение времени счета Тс , которое задается генератором опорной частоты ГОЧ и делителем частоты ДЧ. Частота ГОЧ стабилизирована кварцевым резонатором. Необходимое Тс выбирается переключателем ВРЕМЯ СЧЕТА. При каждом запуске прибора на выходе ДЧ появляется один импульс, под действием которого замыкается ЭК.  Рисунок 1 – структурная схема ЦЧ в режиме измерения частоты  Рисунок 2 – диаграмма сигналов Число импульсов Nx, прошедшее на СИ, определяется приближенной формулой:  (1)где Nx – число импульсов; Tc – время счёта; Tx – время; fx – напряжение измеряемой частоты. а значение измеряемой частоты:  (2)Погрешности измерения частоты В режиме измерения частоты в течение Tc подсчитываются импульсы, следующие с измеряемой частотой fx (рисунок 3). Для этого случая имеем:  (3)где t1 – начальное время; t2 – конечное время. Если не принимать специальных мер по синхронизации импульса Tc и импульсов измеряемой частоты (т. е., если не задается принудительно определенное положение этих импульсов по отношению друг к другу), то интервалы t1 и t2 являются независимыми величинами, значения каждой из которых лежит в интервале 0 – Tx и поэтому:  (4)Поделив обе части уравнения (3) на произведение TcTx, получаем:  (5) где q – погрешность. с учетом, что:  (6)В режиме измерения частоты величина 1/Tc является ценой единицы младшего разряда счетчика (Cf=1/Tc), имеющая размерность Герц (с-1). В зависимости от выбранного значения Tc будем иметь Сf=1 Гц (Tc=1c), Сf=10 Гц (Tc=0,1c), Сf=0,1 Гц (Tc=10c) и т. д. Поэтому формулу (5) можно представить в виде:  (7)где Сf – младший разряд счётчика.  (8)Случайную составляющую погрешности (8) называют погрешностью счета (при более строгом подходе в этой погрешности выделяют две составляющие: погрешность дискретности и погрешность не синхронизации). Относительное значение этой погрешности равно:  , (9)где - относительная погрешность. причем:  . (10)Другим источником погрешностей ЦЧ является отклонение Tc от номинального значения и его нестабильность. В ЦЧ Tc формируется из целого числа периодов колебаний кварцевого генератора, для которого характерна чрезвычайно высокая стабильность частоты генерируемых им колебаний. Для уменьшения влияния температуры среды в ЦЧ применяется термостатирование генератора.  Рисунок 3 – погрешность при измерении частоты Таким образом, вторая составляющая погрешности измерения частоты определяется нестабильностью частоты кварцевого генератора:  поэтому  .Следовательно:   .Суммарные погрешности измерения частоты равны:   Заключение В результате выполненной работы приведена структурная схема цифрового частотомера, а также диаграмма сигналов. Исследован принцип действия цифрового частотомера и приведены расчётные формулы погрешностей при измерении частоты. Список использованных источников
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Реферат для сдачи кандидатского экзамена по истории и философии науки... | | Реферат по физике на тему «исследование зависимости периода и частоты... «исследование зависимости периода и частоты механических колебаний от параметров колебательной системы» |
 | Реферат по дисциплине ист в образовании на тему «Рейтинг \"электронной готовности\" стран» Исследование проводилось в 69 государствах мира, все они были проранжированы в зависимости от частоты использования Интернета и новейших... | | Курсовой проект по курсу: Цифровые устройства и микропроцессоры”... Аvr mega 128, выполняющую измерение температуры (с помощью датчика температуры tmp-35) в режиме непрерывного преобразования (делитель... |
| Доклад на тему «Здоровьесберегающие технологии» При этом наиболее значительное увеличение частоты всех классов болезней происходит в возрастные периоды, совпадающие с получением... | | «Углы. Измерение углов» С помощью практических занятий уточнить и закрепить представления детей о развернутом, прямом, остром и тупом углах, используя для... |
| Реферат Тема : диагностика и лечение фибрилляции предсердий В зависимости от частоты сокращений желудочков сердца выделяют тахисистолическую(более 100 сокращений в одну мин.) и брадисистолическую(менее... | | Реферат Тема : диагностика и лечение фибрилляции предсердий В зависимости от частоты сокращений желудочков сердца выделяют тахисистолическую(более 100 сокращений в одну мин.) и брадисистолическую(менее... |
| Григорьев В. В., Дроздов В. Н. и др. Импульсные системы фазовой автоподстройки частоты Григорьев В. В., Дроздов В. Н. и др. Импульсные системы фазовой автоподстройки частоты. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение,... | | Реферат на тему «Элетротравмы» Реферат подготовили ученицы Средней школы №20 г. Бреста Лукичёва Юлия и Светлана Черкас |
| Измерение коэффициента интеллекта и рисуночное тестирование детей... Авторами проведено измерение коэффициента интеллекта детей с помощью пяти тестов [3], разработанных для детей от 5 до 11 лет, и с... | | Реферат на тему: «Особенности формирования культуры межнационального общения старшеклассников» Исследование на тему «Отношение учащихся нашей школы к представителям других национальностей» |
| Реферат по биологии на тему «Ферменты» Вот, всё что я знал о ферментах. Я решил пополнить свои знания и поэтому взял реферат по ферментам | | Реферат по предмету «морская энциклопедия» на тему «судовые дымовые трубы» Но я в своем реферате не хотел бы затрагивать тему военных конструкторских разработок и ограничусь гражданскими пассажирскими и грузовыми... |
| Что такое реферат Реферат (в данном случае) это письменное изложение сведений из источников (книг, статей, материалов из Интернета), освещающее (раскрывающее)... | | Реферат для поступления в аспирантуру по (указать направление, профиль) на тему: Москва, 2014 г Письменный реферат является самостоятельной работой, содержащей обзор состояния сферы предполагаемого исследования |
