Transcript Měření kmitočtu
Slide 1
Měření kmitočtu
Slide 2
Kmitočet
• jedna z charakteristických veličin střídavého proudu
Z hlediska měření rozlišujeme kmitočty:
• velmi nízké
10-3 až 10 Hz
• technické
10 až 1 000 Hz
– průmyslové
50 Hz
60 Hz (USA a Japonsko)
• střední (tónové)
20 Hz až 20 kHz
• vysoké a velmi vysoké
nad 20 kHz
Slide 3
Jazýčkový kmitoměr
- rezonanční přístroj pro měření
kmitočtu průmyslové sítě
- soustava jazýčků s různými
mechanickými rezonančními kmitočty
- jazýčky jsou přitahovány
magnetickým tokem vytvořeným
střídavým budícím proudem i
- při shodě mechanického kmitočtu s
kmitočtem měřeným začne jazýček
kmitat
- přesnost měření je malá 0,5 až 1%
z měřené hodnoty
- rozsah
45 až 55 Hz
- vyráběl se pro fázové napětí (220V)
nebo sdružené napětí (380V)
Slide 4
Ručkový kmitoměr
• používá poměrovou elektrodynamickou
nebo ferodynamickou soustavu
• při měření se využívá sériové
rezonance, kdy obvodem
protéká maximální proud
• rozsah měření – fmin a fmax je
vymezen rezonančními obvody
• umožňuje měření v úzkém
rozsahu ±2% nebo ±4%
jmenovité hodnoty, nejčastěji
průmyslového kmitočtu
• přesnost je vysoká dosahuje
až 0,1%
Slide 5
Čítače
- základní přístroje pro měření kmitočtu a času
fX
vstupní
dělič a
zesilovač
tvarovací
obvod
krystalový
oscilátor
tvarovací
obvod
hradlo
dvojkový
čítač
displej
desítkový
dělič
frekvence
Výhodou čítačů je vysoká přesnost – základní chyba dosahuje
pouze 10-6 až 10-9, ale při digitalizaci vzniká ještě další chyba
nejméně v hodnotě ±1 digitu (rozlišovací schopnosti čítače)
Při měření nízkých kmitočtů je chyba digitalizace vzhledem k
měřenému kmitočtu velká, proto se kmitočet vypočítává z doby
periody
fx=1/T
Slide 6
Měření kmitočtu osciloskopem
V časovém režimu se ze stínítka obrazovky odečte doba
periody nebo půlperiody
fx
1
T
fx
2
T1 2
V režimu X-Y se provádí porovnávání
kmitočtu neznámého signálu s
kmitočtem signálu známého.
Jeden signál se přivádí na
horizontální systém vychylování a
druhý na vertikální systém.
Hodnota kmitočtu se určuje podle
zobrazeného Lissajousova obrazce.
Měření kmitočtu
Slide 2
Kmitočet
• jedna z charakteristických veličin střídavého proudu
Z hlediska měření rozlišujeme kmitočty:
• velmi nízké
10-3 až 10 Hz
• technické
10 až 1 000 Hz
– průmyslové
50 Hz
60 Hz (USA a Japonsko)
• střední (tónové)
20 Hz až 20 kHz
• vysoké a velmi vysoké
nad 20 kHz
Slide 3
Jazýčkový kmitoměr
- rezonanční přístroj pro měření
kmitočtu průmyslové sítě
- soustava jazýčků s různými
mechanickými rezonančními kmitočty
- jazýčky jsou přitahovány
magnetickým tokem vytvořeným
střídavým budícím proudem i
- při shodě mechanického kmitočtu s
kmitočtem měřeným začne jazýček
kmitat
- přesnost měření je malá 0,5 až 1%
z měřené hodnoty
- rozsah
45 až 55 Hz
- vyráběl se pro fázové napětí (220V)
nebo sdružené napětí (380V)
Slide 4
Ručkový kmitoměr
• používá poměrovou elektrodynamickou
nebo ferodynamickou soustavu
• při měření se využívá sériové
rezonance, kdy obvodem
protéká maximální proud
• rozsah měření – fmin a fmax je
vymezen rezonančními obvody
• umožňuje měření v úzkém
rozsahu ±2% nebo ±4%
jmenovité hodnoty, nejčastěji
průmyslového kmitočtu
• přesnost je vysoká dosahuje
až 0,1%
Slide 5
Čítače
- základní přístroje pro měření kmitočtu a času
fX
vstupní
dělič a
zesilovač
tvarovací
obvod
krystalový
oscilátor
tvarovací
obvod
hradlo
dvojkový
čítač
displej
desítkový
dělič
frekvence
Výhodou čítačů je vysoká přesnost – základní chyba dosahuje
pouze 10-6 až 10-9, ale při digitalizaci vzniká ještě další chyba
nejméně v hodnotě ±1 digitu (rozlišovací schopnosti čítače)
Při měření nízkých kmitočtů je chyba digitalizace vzhledem k
měřenému kmitočtu velká, proto se kmitočet vypočítává z doby
periody
fx=1/T
Slide 6
Měření kmitočtu osciloskopem
V časovém režimu se ze stínítka obrazovky odečte doba
periody nebo půlperiody
fx
1
T
fx
2
T1 2
V režimu X-Y se provádí porovnávání
kmitočtu neznámého signálu s
kmitočtem signálu známého.
Jeden signál se přivádí na
horizontální systém vychylování a
druhý na vertikální systém.
Hodnota kmitočtu se určuje podle
zobrazeného Lissajousova obrazce.