Bộ đếm tần số - mục đích, chủng loại, đặc điểm sử dụng

Để xác định tần số của các tín hiệu định kỳ, cũng như để xác định các thành phần sóng hài của quang phổ, người ta sử dụng các thiết bị đo vô tuyến (và đo điện) đặc biệt gọi là máy đo tần số.

Ngày nay, có hai loại máy đếm tần số theo phương pháp đo: tương tự (để ước tính tần số trực tiếp) và thiết bị so sánh (bao gồm: đếm điện tử, dị vòng, cộng hưởng, v.v.).

Analog phù hợp để nghiên cứu các dao động hình sin, dị vòng, cộng hưởng và dao động - để đo các thành phần sóng hài của tín hiệu, đếm điện tử và tụ điện - để xác định tần số của các sự kiện rời rạc.

Theo loại công trình, máy đo tần số có thể được gắn trên bảng điều khiển, di động hoặc cố định - loại công trình phụ thuộc vào lĩnh vực ứng dụng của một thiết bị cụ thể.

Bộ đếm tần số con trỏ tương tự

Máy đo tần số analog dùng để chỉ các thiết bị đo cơ điện và hoạt động trên nguyên lý từ điện, điện từ hoặc hệ thống điện động.

Hoạt động của một thiết bị như vậy dựa trên sự phụ thuộc của mô đun trở kháng của mạch đo tổng hợp vào các tham số của dòng điện đi qua nó. Mạch đo của thiết bị bao gồm các điện trở phụ thuộc tần số và không phụ thuộc vào tần số.

Vì vậy, các tín hiệu khác nhau được gửi đến nhánh của thiết bị tỷ lệ: dòng điện đo được được cấp cho một nhánh thông qua mạch không phụ thuộc vào tần số, đến nhánh kia thông qua mạch phụ thuộc vào tần số. Do đó, kim của thiết bị được đặt ở vị trí sao cho các dòng điện từ chạy qua hai cánh tay sẽ tìm được trạng thái cân bằng.

Một ví dụ về bộ đếm tần số hoạt động theo nguyên tắc này là M800 do Liên Xô thiết kế để đo tần số hiện tại trong phạm vi từ 900 đến 1100 Hz trong sơ đồ của các vật thể di động và tĩnh. Công suất tiêu thụ của thiết bị là 7 W.

Máy đo tần số Reed Reed

Máy đo tần số sậy có trên thang đo của nó một tập hợp các tấm ở dạng lưỡi thép đàn hồi và mỗi sậy có tần số rung động cơ học cộng hưởng riêng. Dao động cộng hưởng của cây sậy được kích thích bởi tác dụng của từ trường xoay chiều của nam châm điện.

Khi dòng điện được phân tích đi qua mạch điện từ, lưỡi có tần số cộng hưởng gần nhất với tần số của dòng điện bắt đầu dao động với biên độ lớn nhất. Tần số rung động cộng hưởng của mỗi sậy được phản ánh trên thang đo của thiết bị. Vì vậy, dấu hiệu trực quan là rất rõ ràng.

Một ví dụ về máy đo tần số sậy rung là thiết bị B80, được sử dụng để đo tần số trong mạch điện xoay chiều.Dải tần từ 48 đến 52 Hz, công suất tiêu thụ của máy đo tần số là 3,5 W.

Máy đo tần số tụ điện

Ngày nay, bạn có thể tìm thấy máy đo tần số tụ điện cho các dải từ 10 Hz đến 10 MHz. Nguyên tắc hoạt động của các thiết bị này dựa trên sự xen kẽ của các quá trình sạc và xả của tụ điện. Tụ điện được sạc bằng pin, sau đó được phóng điện trong hệ thống cơ điện.

Tốc độ lặp lại phóng điện trùng khớp với tần số của tín hiệu được điều tra, do tín hiệu đo được một mình xác định xung chuyển đổi. Chúng ta biết rằng điện tích CU chạy trong một chu kỳ làm việc, do đó dòng điện chạy qua hệ thống điện từ tỷ lệ thuận với tần số.Do đó, ampe tỷ lệ thuận với hertz.

Một ví dụ về máy đo tần số tụ điện với 21 dải đo là thiết bị F5043 được sử dụng để điều chỉnh thiết bị tần số thấp. Tần số đo được tối thiểu là 25 Hz, tối đa là 20 kHz. Mức tiêu thụ của thiết bị ở chế độ làm việc — không quá 13 W.

Bộ đếm tần số heterodyne

Máy đo tần số heterodyne rất hữu ích để thiết lập và duy trì bộ thu phát, để đo tần số sóng mang của tín hiệu điều chế. Tần số của tín hiệu đang điều tra được so sánh với tần số của bộ tạo dao động cục bộ (bộ tạo dao động có thể điều chỉnh phụ trợ) cho đến khi đạt được nhịp điệu bằng không.

Các nhịp không cho thấy sự trùng hợp về tần số của tín hiệu được điều tra với tần số của bộ dao động cục bộ. Một ví dụ về máy đo tần số dị vòng được thử nghiệm theo thời gian là ống "Máy đo sóng Ch4-1", được sử dụng để hiệu chỉnh máy phát và máy thu CW. Dải tần hoạt động của thiết bị là từ 125 kHz đến 20 MHz.

Máy đo tần số cộng hưởng

Tần số của bộ cộng hưởng có thể điều chỉnh được so sánh với tần số của tín hiệu được kiểm tra. Bộ cộng hưởng là một mạch dao động, một bộ cộng hưởng khoang hoặc một phần tư sóng. Tín hiệu được điều tra đi đến bộ cộng hưởng và từ đầu ra của bộ cộng hưởng, tín hiệu đi đến điện kế.

Các số đọc tối đa của điện kế cho thấy tần số tự nhiên của bộ cộng hưởng phù hợp nhất với tần số của tín hiệu đang nghiên cứu. Người vận hành điều khiển bộ cộng hưởng bằng một mặt số. Trong một số kiểu máy đo tần số cộng hưởng, bộ khuếch đại được sử dụng để tăng độ nhạy.

Một ví dụ về bộ đếm tần số cộng hưởng là thiết bị Ch2-33, được thiết kế để điều chỉnh máy thu và máy phát có tần số tín hiệu điều chế xung và liên tục từ 7 đến 9 GHz. Mức tiêu thụ của thiết bị không quá 30 watt.

Bộ đếm tần số điện tử

Bộ đếm tần số điện tử chỉ đơn giản là đếm số lượng xung. Các xung đếm được hình thành bởi các mạch đầu vào từ tín hiệu định kỳ có hình dạng tùy ý. Trong trường hợp này, khoảng thời gian đếm ngược được đặt dựa trên bộ tạo dao động tinh thể của thiết bị. Như vậy, máy đếm tần số điện tử là một thiết bị so sánh mà độ chính xác của nó phụ thuộc vào chất lượng của chuẩn.

Máy đếm tần số điện tử để đếm là thiết bị rất linh hoạt, chúng khác nhau ở dải tần số đo rộng và độ chính xác cao. Ví dụ: phạm vi đo của thiết bị Ch3-33 là 0,1 Hz đến 1,5 GHz và độ chính xác là 0,0000001. Các tần số đo được có sẵn tăng lên hàng chục gigahertz do sử dụng bộ chia trong các thiết bị hiện đại.

Nói chung, máy đếm tần số điện tử là thiết bị chuyên nghiệp phổ biến nhất và được tìm kiếm nhiều nhất cho mục đích này.Chúng không chỉ cho phép đo tần số mà còn cho phép bạn tìm cả thời lượng của các xung và khoảng thời gian giữa chúng, thậm chí tính toán mối quan hệ giữa các tần số, chưa kể đến việc đếm số lượng xung.