Измерение периода
Принцип измерения аналогичен рассмотренному принципу измерения частоты. Разница состоит в том, что ВС открывается импульсом, сформированным из входного сигнала, а считаются метки времени, полученные из частоты КГ.
Функциональная схема и временные диаграммы частотомера в режиме измерения периода показаны на рис.44.
Входной сигнал с помощью ФУ1 преобразуется в прямоугольный импульс длительностью Тх (или nТх после деления декадным ДЧ), поступающий на вход ВС. На другой вход ВС подаются счетные импульсы (метки времени) КГ.
Число импульсов, прошедших в счетчик СТ, является мерой измеряемого периода Тх. Аналогичным образом можно получить значение доминирующей погрешности дискретности частотомера в режиме измерения периода
.
Из формулы следует, что измерение
периода целесообразно только в области
относительно низких частот, когда
выполняется неравенство
>>
.
Для этого в схему частотомера после КГ
(ФУ2) вводят умножитель частоты в 10m
(m=1,2,3) раз.
Для повышения точности измерений вместо кварцевого генератора может быть включен стандарт частоты 10k, где k- целое число. В противном случае показания частотомера не будут соответствовать измеряемой частоте или периоду с учетом положения запятой.
Верхняя граница частотного диапазона частотомера определяется быстродействием декадного делителя частоты. Для ее увеличения используются предварительные более быстродействующие делители (до 200МГц) и преобразователи (переносчики частоты)- до 100ГГц.
IX. Измерение фазового сдвига
Фазовым сдвигом
называется модуль разности начальных
фаз двух гармонических сигналов
одной частоты
и
.
Таким образом фазовый сдвиг равен
.
Он является постоянной величиной и не
зависит от момента отсчёта.
Фазовый сдвиг можно выразить через разность моментов времени Т= t2-t1, в которых эти колебания имеют одинаковые фазы (рис.45,а)
.
Это определение распространяется на два периодических сигнала несинусоидальной формы (рис.45,б), если в момент перехода через ноль их напряжения изменяются в одну сторону (например, от положительных значений к отрицательным).
Необходимость измерения фазового сдвига возникает при исследованиях фазочастотных характеристик радиотехнических устройств, измерениях реактивной мощности, оценке свойств веществ.
Приборы для измерения разности фаз называют фазометрами или измерителями фазового сдвига и согласно ГОСТ15094 подразделяются на
Ф1 – установки и приборы для поверки измерителей фаз
Ф2 – измерители фаз
Ф3 – фазовращатели измерительные
Ф4 – измерители группового времени запаздывания.
Методы измерения фазового сдвига весьма разнообразны и зависят от диапазона частот, требуемой точности и от формы исследуемых сигналов. На практике нашли применение следующие методы:
осциллографический
компенсационный
преобразование фазового сдвига во временной интервал