Transcript Měření kmitočtu

Měření kmitočtu
Přehled základních metod
VOŠ a SPŠ Varnsdorf
Elektrická měření
Bc. David FURKA
Základní metody:
Měření osciloskopem
Výchylková metoda
Měření čítačem
Jazýčkový kmitoměr
Měření kmitočtu
1
Měření kmitočtu
• měření kmitočtu a času – vzájemná provázanost
• frekvence f – počet opakování periodického
děje za jednotku času (1 s)
• 1 s  doba trvání 9 192 631 770 T záření při
přechodu elektronu mezi dvěma blízkými
hladinami zákl. stavu atomu cesia 133
Cesiový rezonátor - f = 9 192,631770 MHz
(zákl. etalon frekv.) - stabilita až 10-14/rok
Běžné zdroje přesného kmitočtu – krystalem říz. oscilátor
- 105 až 106 Hz, stabilita 10-6 až 10-9/rok
Měření kmitočtu
2
Měření kmitočtu osciloskopem
T
• režim Y – t
• určení délky periody T = kt * n
• hodnota časové konstanty (TIME/DIV) kt
• počet dílků n
Měření kmitočtu
3
Výchylková metoda měření
kmitočtu
u1
u3
t
To
t
Tx
u2
t
• mag-el MP – měří střední hodnotu US
• US dána hustotou impulsů u3
• US lineárně závislá na kmitočtu
T
T
1
1
U O   u3dt   U P dt  U PT0 f x  kf x
Tx 0
Tx 0
x
Měření kmitočtu
0
4
Měření kmitočtu čítačem I.
• vst. signál tvarován v TO na pulsy def. úrovně
• po dobu otevření hradla H čítač načítá impulsy
• zdroj impulsů - KO  vydělení kmit. ve FD (T0 - dek. podíl nebo násobek 10)
• kmitočet je dán načtenými impulsy N za jednotku času TN
fx 
N
TN
Měření kmitočtu
5
Měření kmitočtu čítačem II.
• špatné nastavení komparační úrovně  přesné nesprávné měření
 snímání spínacích zákmitů popř. rušení  změřený kmit. je
několikanásobně vyšší než skutečná hodnota
 třeba znát řádovou hodnotu fx – snadné odhalení nespráv.měř.
Měření kmitočtu
6
Jazýčkový rezonanční kmitoměr
• zejména pro síťové kmitočty
• sada feromagnetických jazýčků
– rozdílné rezonanční frekvence mech. kmitání
– jednostranně upevněné, volné konce ohnuty
– budicí cívka  stř.mag.pole  kmitání jazýčků  nejvyšší
výchylka  kmitočet nejbližší ke kmit.proudu nap.bud.cívku
• nejistota měření je 0,1 Hz ~ 0,2 %
• vlastní spotřeba asi 0,5 VA
• rozváděče, dieselagregáty…
Měření kmitočtu
7