Реферат: Электронноcчетный частотомер

                        Методическая разработка

                         для учащихся по курсу

                        «Электрорадиоизмерения»

                 на тему: «Электронносчетныйчастотомер».

                               Содержание:

                                                     Стр.

     1. Введение.                                     1

     2. Основные достоинства ЭСЧ.                     2

     3. Структурная схема.                            4

     4. Принципиальная схема.                         7

     5. Погрешности измерения.                        8

     6. Литература.

.

                                     — 2 -

                                     _Введение.

     Данная методическая разработка являетсятеоритическим пособием  по  элект-

ронносчетным частотомерам для  учащихся  специальностей«Радиоаппаратостроение»

и «Электроника».

В ней содержатся сведения по общей методике построенияЭСЧ.

     Необходимостью написания разработки является:

     1) широкое применение ЭСЧ при решении различныхизмерительных задач

     2) ограниченное время, отводимое для их изучения.

     Пособие может быть использовано учащимися приизучении данной темы в  курсе

ЭРИ, при подготовке к лабораторным работам, а так же вовремя электроизмеритель-

ной практики.

.

                                     — 3 -

                           _Основные достоинстваЭСЧ.

     В настоящее время цифровые измерители частоты иинтервалов времени  состав-

ляют наиболее многочисленную группу среди ЦИП. Они удобныв эксплуатации и отли-

чаются высокой точностью. Современные цифровыечастотомеры выполняются на полуп-

роводниковых приборах  и ИМС,  что повысило их надежностьпо сравнению с первыми

ламповыми образцами, уменьшило габариты и потребляемуюмощность.

     Обычно ЭСЧ выполняются как универсальные приборы ипозволяют помимо частоты

измерять период,  временной интервал,  длительностьимпульса, подсчет количества

импульсов.

.

                                     - 4 -

                               _Структурная схема.

                              Обоснование выбора.

     В данном приборе для измерения частоты используетсяметод непосредственного

подсчета числа импульсов за определенную единицу времени. Этот метод полразуме-

вает наличие генератора сигнала  эталонной  частоты, как  правило  используется

кварцевый генератор. Импульсы с кварцевого генератораподаются на декадный дели-

тель частоты.  С выхода делителя частоты сигналы подаютсяв устройство  управле-

ния. Функцией устройства управления является выработкаизмерительного стробирую-

щего импульса,  который подается на схему совпадения взависимости от выбранного

времени измерения.  Также, устройство управлениявырабатывает импульсы обнуления

счетчика и сигналы гашения индикатора в момент пересчета.

.

                                     — 5 -

                               Принцип действия.

     На вход прибора подаются сигналы определеннойчастоты,  как  синусоидальной

формы, так и импульсной формы. Для использования их вустройстве необходимо пре-

образование формы сигнала в последовательность короткихимпульсов.  Эту  функцию

выполняет формирующее устройство. Таким образом, навыходе формирующего устройс-

тва получается последовательность прямоугольных импульсов  с  частотой,  равной

частоте выходного сигнала.  С выхода формирующегоустройства импульсная последо-

вательность через переключатель подается на  схему совпадения.  Функцией  схемы

совпадения является  пропуск последовательностипрямоугольных импульсов за время

действия стробирующего импульса, который поступает навторой вход схемы совпаде-

ния с выхода устройства управления.

     Таким образом,  на выходе схемы совпаденияпоявляется количество импульсов,

соответствующее измеряемой частоте, и подается на входсчетчика.

     В данной конструкции используется четырехразрядныйдекадный счетчик.  Выход

каждого разряда  счетчика подключается к дешифратору, который управляет работой

семисегментного индикатора.  Таким образом,  на индикаторахотображается  непос-

редственное значение измеряемой частоты.

.

                                     — 6 -

 ш0,9

      ┌─────────────┐    ┌─────────────┐    ┌─────────────┐    ┌─────────────┐

      │             │     │            │     │             │     │             │

f 4x 0    │ ФОРМИРУЮЩЕЕ │     │   СХЕМА    │     │             │     │             │

  ────┤             ├─────┤            ├─────┤   СЧЕТЧИК   ├─────┤ ДЕШИФРАТОР │

      │ УСТРОЙСТВО  │     │  СОВПАДЕНИЯ│     │             │     │             │

      │             │     │            │     │             │     │             │

      └─────────────┘    └──────┬──────┘    └──────┬──────┘    └──────┬──────┘

                                 │                  │                   │

                                 │                  │                   │

                                 │                  │                   │

                                 │            ┌──────┴──────┐    ┌──────┴──────┐

                                 │            │            │     │             │

                                 │            │ УСТРОЙСТВО │     │             │

                                 └────────────┤            ├─────┤  ИНДИКАТОР  │

                                              │ УПРАВЛЕНИЯ │     │             │

                                              │            │     │             │

                                              └──────┬──────┘    └─────────────┘

                                                     │

                                                     │

                                                     │

                          ┌─────────────┐    ┌──────┴──────┐

                          │             │    │             │

                          │             │    │   ДЕЛИТЕЛЬ  │

                          │АВТОГЕНЕРАТОР├─────┤            │

                          │             │    │   ЧАСТОТЫ   │

                          │             │    │             │

                          └─────────────┘    └─────────────┘

 ш0

.

                                     — 7 -

                             _Принципиальная схема.

     Генератор образцовых импульсов ЭСЧ собран налогических элементах D 1.1 и D

1.2. Импульсы с частотой 1 МГц с его выхода подаются надекадный делитель часто-

ты, собранный на D2-D7. С делителя частоты черезпереключатель SA1 сигналы пода-

ются с  необходимым периодом,  соответствующим выбранномупределу измерения,  на

вход устройства управления.  Оно собрано на логическихэлементах D 8.1, D 8.2, D

9.1, D 9.2,  D 10.1 и транзисторе VT 4. Счетные импульсыподаются на вход форми-

рующего устройства,  собранного на логических элементах D1.3 и D 1.4. С его вы-

хода сформированная  импульсная последовательностьподается на вход схемы совпа-

дения, собранной на D 10.1.  Каскад на элементах:  диодVD 7, резистор R10, кон-

денсатор С6, транзистор VT 4 определяет время подсчетаизмеряемой частоты и вре-

мя индикации, которое можно изменять подбором R10.

     С выхода  6  элемента  D 9.2 поступают импульсыгашения индикатора в момент

пересчета измеряемой частоты.  Таким образом,  наиндикаторе появляется мигающее

изображение измеряемой  частоты.  Причем  частота мигания зависит от выбранного

предела измерения.  Перед каждым измерительным циклом насчетчик поступает обну-

ляющий импульс  с  вывода  5  триггера D 8.1.  Счетныеимпульсы подаются на вход

счетчика с вывода 12 элемента D 1.4.

     Счетчик реализован  на  микросхемах D 11-14. Подсчитанное число в двоичном

коде с выхода каждого счетчика подается на  вход соответствующего  дешифратора,

который преобразует  двоичный код в код для управлениясемисегментными индикато-

рами HG 1 — HG 4.

     Дешифратор собран  на  микросхемах  D15 — D18.  Взависимости от выбранного

предела измерения в соответсвующем разряде загораетсяточка,  разделяющая  соот-

ветствующие десятичные разряды измеряемой частоты.

.

                                     — 8 -

                          _Погрешность измерений.

     При любых измерениях показания измерительныхприборов отличаются  от  дейс-

твительных значений искомых величин из-за погрешностейизмерений.

     Причины появления погрешностей могут бытьразличными, например несовершенс-

тво измерительного прибора, несовершенство методаизмерения, влияние условий ок-

ружающей среды, индивидуальные свойства экспериментатора.

     Погрешности делятся на абсолютные и относительные.

      1Абсолютная погрешность 0 измерения равнаразности между показанием прибора  А

и действительным значением А 4д 0 измеряемойвеличины:

                                А = А — А 4д

      1Относительная погрешность 0 выражается впроцентах и бывает двух видов:

     1) Действительная  относительная  погрешность, равная отношению абсолютной

погрешности к действительному значению измеряемойвеличины:

                              4д 0 =( А /А 4д 0)*100%.

     2) Номинальная относительная погрешность,  равнаяотношению абсолютной пог-

решности к измеренному значению исследуемой величины, т.е. к показанию прибора:

                              4н 0 =( А /А)*100%.

     Для большинства радиоизмерительных приборов,  вотличие  от  электроизмери-

тельных, деление на классы точности не производится.Допустимые величины относи-

тельных и абсолютных погрешностей устанавливаются ГОСТили техническими условия-

ми. Эти значения приводятся в технической документации наприбор.

.

                                     — 9 -

                                    _Литература.

     1. Терешин Г. М. Пышкина Т. Г.

     «Электрорадиоизмерения». Издательство«Энергия», 1975 г.

     2. «Электрические измерения»

     под редакцией В. Н. Малиновского

     Энергоиздат, 1982 г.

     3. И. Ю. Зайчик

     «Практикум по электрорадиоизмерениям».

     Издательство «Высшая школа», 1979 г.

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике