Лекции.Орг
Лекции.Орг
 

Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

Цифровой измеритель периодов



 

Схема содержит те же функциональные элементы, что и цифровой частотомер (рис.9.3).

Рисунок 9.3 – Структурная схема ЭСЧ в режиме измерения периода

Принцип действия цифрового измерителя поясняется на (рис.9.4). Исследуемый сигнал поступает через входное устройство на формирующее устройство. В формирующем устройстве и устройстве формирования и управления вырабатывается строб-импульс с крутыми фронтами, длительность которого определяет время открытого состояния временного селектора. Если не учитывать погрешность порогового устройства при формировании прямоугольного импульса, то можно считать, что длительность строб-импульса

∆Т равна периоду исследуемого сигнала Тх.

Рисунок 9.4 – Временная диаграмма работы ЭСЧ в режиме измерения периода

На второй вход временного селектора поступают импульсы, период которых Ткв задается опорным генератором. Умножитель частоты (УЧ) увеличивает частоту следования этих импульсов в 10m раз (m = 1,2,3…). Число импульсов, считываемых с временного селектора без учета погрешности дискретизации, равно

(9.6)

Следовательно, период (длительность) измеряемого временного интервала без учета погрешности определяется числом импульсов, прошедших через временной селектор:

(9.7)

Как и в цифровых частотомерах, Ткв ∙ 10-m определяет единицу измерения и число значащих цифр при отсчете. Погрешность измерения периода Тх определяется тремя составляющими.

Первая – отклонение частоты кварцевого генератора δкв.

Вторая составляющая погрешности — это методическая погрешность. Она определяется некратностью интервалов Тх и ∆Т и называется погрешностью округления (дискретности) — δД.

Из временных диаграмм (рис. 9.4) следует, что период измеря­емого сигнала с учетом общей погрешности дискретизации (дискретно­сти) ∆tД определяется равенством

(9.8)

где ∆tД = ∆t1 — ∆t2. При этом максимальная абсолютная погрешность дискретизации определяется изменением числа счетных импульсов на ±1, а максимальная относительная погрешность дискретизации

Рассматриваемая методическая погрешность носит случайный ха­рактер. При распределении этой погрешности по равномерному закону, среднее квадратическое значение погрешности за один период

При измерении n периодов погрешность δД1T уменьшится в n раз и при измерении больших интервалов становится сравнимой с δКВ.

Третья составляющая погрешности цифрового измерителя возни­кает при формировании из входного сигнала импульса, определяющего измеряемый период ∆T. Это обычно происходит за счет нестабильности порогового устройства, формирующего стробирующий импульс, а также из-за флуктуационных шумов и других помех, присутствующих в изме­ряемом сигнале. Все это вызывает случайные изменения длительности формируемого импульса и соответственно погрешность измерения δЗ называемую погрешностью уровня запуска.

Таким образом, результирующая погрешность цифрового измери­теля периода

Электронно-счетные частотомеры, кроме рассмотренных режимов работы, обычно работают в режиме измерения отношения частот и ре­жиме измерения интервалов времени. В этих режимах исследуемые сиг­налы подаются на два раздельных входа «В» и «Г».

Заметим, что во всех рассмотренных режимах имеет место погреш­ность дискретизации, имеющая случайный характер. Величину этой по­грешности можно уменьшить путем многократных измерений, однако, при этом увеличивается время измерений. Вместе с тем при измере­нии временного интервала, например, длительности фронта импульса, погрешность дискретизации можно уменьшить на основе использова­ния нониусного метода.





Дата добавления: 2015-05-08; просмотров: 282 | Нарушение авторских прав


Похожая информация:

© 2015-2017 lektsii.org - Контакты

Ген: 0.007 с.