Физическая энциклопедия - частотомер

прибор для измерения частоты периодич. процессов (гл. обр. частоты электрич. сигналов). Различают Ч. с электроизмерит. механизмами, электронные аналоговые и цифровые Ч. Одним из простейших явл. Ч. с вибрационным электроизмерительным механизмом. Большинство стрелочных Ч. с электроизмерит. механизмом строится на основе логометра (электродинамич.

, ферродинамич., эл.-магн., выпрямительного). Электрич. цепи, соединённые последовательно с катушками логометра, обеспечивают изменение соотношений токов или сдвига фаз между ними с изменением частоты входного сигнала в результате соответствующего подбора реактивных элементов (конденсаторов, катушек индуктивности). Ч. с электроизмерит.

механизмами применяются для измерений частот от 35 до 2000 Гц (осн. погрешность в % от верхнего предела измерений 0,5 4%). Упрощённая схема электронного аналогового конденсаторного Ч. изображена на рис. 1. Формирователь создаёт последовательность импульсов тока с пост. амплитудой, длительность к-рых и, соответственно, длительность паузы между к-рыми равна полупериоду напряжения Uf, частота колебаний к-рого измеряется.

Рис. 1. Принципиальная схема конденсаторного частотомера. За время действия импульса тока конденсатор С заряжается через диод D1 (ток через измерит. механизм ИМ благодаря диоду D2 практически равен нулю) до макс. напряжения. За время паузы конденсатор С полностью разряжается через ИМ и диод D2.

В силу инерционности магнитоэлектрич. измерит. механизма его показания будут определяться ср. значением тока разряда конденсатора, к-рый пропорционален частоте напряжения Uf. Конденсаторные Ч. Применяются для измерения частоты в диапазоне 10 Гц 200 кГц с осн. относит. погрешностью 1-3%. Для измерения более высоких частот (до 80 ГГц) применяют электронные аналоговые Ч.

(резонансные, гетеродинные и др.) с осн. относит. погрешностью до 0,0005%. Цифровые Ч. осн. на подсчёте числа периодов сигнала, частота к-рого измеряется за строго определённый Рис. 2. Блок-схема цифрового частотомера. промежуток времени (рис. 2). Формирователь импульсов (Ф) преобразует периодически изменяющийся сигнал в последовательность импульсов, период к-рых совпадает с периодом исследуемого сигнала Uf.

Ключ (К) пропускает импульсы от формирователя на счётчик (С) за промежуток времени, заданный генератором (Г). Результаты подсчёта числа импульсов выдаются отсчётным устройством (ОУ). Цифровые Ч. охватывают диапазон измерений от 10-1 Гц до 500 МГц с осн. относительной погрешностью до 10-7'%. .