Измерения частоты и времени

 

Рис. 8-8. Схемы частотомеров с объемными резонаторами

 

 

для этой цели покрытием, нанесенным на левую (рис. 8, б) поверхность  плунжера. Зависимость собственной длины волны типа λ₀₁₁ от размеров резонатора определяется выражением

(l/l)² + 5,94 (l/d)²=(2/ λ₀₁₁)²

Если для этого  резонатора также положить l= d, то λ₀₁₁ »0,76d.

        Шкала настройки частотомеров с объемными резонаторами градуируется с помощью измерительного генератора соответствующего диапазона частот. Следовательно, главным источником погрешности градуировки является погрешность установки частоты по шкале генератора. Чтобы не усугублять погрешность измерения неточностью настройки в резонанс, добротность объемного резонатора доводят до очень высокого значения. Это достигается полировкой и золочением внутренней поверхности резонатора; при этом добротность достигает 10 000—30 000. Все же погрешность составляет 10^-3—10^-4. К недостаткам частотомеров с объемными резонаторами относится малое перекрытие, что приводит к необходимости иметь большое их число для измерения нужного диапазона частот.

       Частотомеры с распределенными параметрами по способу включения в измеряемую цепь разделяют на проходные и поглощающие. Проходной частотомер снабжен двумя элементами связи — входным для связи с электромагнитным полем и выходным для связи с индикатором. Момент настройки в резонанс определяют по максимальному показанию индикатора (рис. 9, а). Поглощающий частотомер имеет один элемент связи — входной, а

 

Рис. 8-9. Проходной (а) и поглощающий (б) часто томеры

 

 

индикатор включают в линию передачи (рис. 8-9, б). Пока частотомер не настроен в резонанс, показания индикатора максимальны; при настройке часть энергии поглощается в резонаторе и показания индикатора уменьшаются. 

        1.3. Метод сравнения

        Метод сравнения для измерения частоты получил широкое распространение, благодаря его простоте, пригодности для использования практически в любом диапазоне частот и сравнительно высокой точности результата измерения. Измеряемая частота определяется по равенству или кратности образцовой частоте. Следовательно, для измерения частоты f_x. методом сравнения необходимо иметь источник образцовых частот f_обр индикатор равенства или кратности f_x. и f_обр. В качестве источника образцовых частот применяют образцовые меры частоты, так называемые стандарты частоты, с нестабильностью 10-⁹—10~¹¹ за 1 сутки.

        Для градуировки генераторов измерительных сигналов используют синтезаторы частоты и другие генераторы, погрешность установки частоты которых на порядок, а нестабильность частоты за 30 мин — на 3 порядка меньше, чем у градуируемого генератора.

        Индикатором равенства или кратности частот может быть осциллограф или нелинейный преобразователь частоты;

 

Рис. 10. К определению  кратности частот

 

 

в соответствии с  этим метод сравнения для измерения  частоты реализуют двумя способами: осциллографическим и гетеродинным.

 

 

 

 

 

Список  литературы

1. Щербак Ю.П.  Основы метрологии:Учебное пособие для вузов,2007.
2. Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учеб. для вузов. – М.: Высш.шк., 2001.

         3. Кончаловский В.Ю., Семенов В.Ф., Солодов Ю.С. Измерение частоты и интервалов времени. - М.: Изд-во МЭИ, 1999. -12 с.