Кінцеві значення на кожному з діапазонів

2.3.3. Цифрові частотоміри. Цифрові частотоміри практично витіснили аналогові прилади завдяки своїй точності і швидкодії. Ці прилади найчастіше є універсальними і, крім частоти, дають змогу вимірювати період коливань, інтервал часу між двома імпульсами, тривалість імпульсу та ін. Принцип їхньої роботи описано в [7, с. 161–162; 8, с. 148–158].

Принцип дії частотоміра при вимірюванні, відповідно, частоти і періоду пояснює схема, зображена на рис. 2.5, а і 2.5, б.

Рис. 2.5. Структурні схеми, що пояснюють принцип вимірювання цифровим частотоміром: а – частоти; б –періоду

Принцип вимірювання частоти базується на підрахунку числа періодів вимірюваної частоти f_х за високоточний відомий проміжок часу Т _вим, що називається часом вимірювання. Так кількість підрахованих періодів частоти f _х за час Т _вим , які проходять на вихід селектора, дорівнює , тобто прямо пропорційне вимірювальній частоті f _х (Т _вим відоме і задається на частотомірі).

При вимірюванні періоду сигналу частоти f_х формується строб імпульс Т _х= (1/ f_х), який заповнюється імпульсами високоточного генератора частоти f ₀. Тому , тобто кількість імпульсів, які проходять на вихід селектора, прямо пропорційна вимірю-вальному періоду Т _х.

В лабораторії використовують частотомір Ч3–34 для автома-тичного вимірювання:

• частоти електричних коливань;
• періоду коливань;
• інтервалів часу;
• відношення частот.

Діапазон вимірювання частоти:

• синусоїдного сигналу (по входу "А") при чутливості 100 мВ – 10 Гц – 20 МГц;
• імпульсного сигналу (по входу "А") при чутливості
  300 мВ – 10 Гц – 20 МГц;
• синусоїдного сигналу (по входу "В") при чутливості
  30-100 мВ – 0,1 Гц – 20 МГц.

Основну відносну похибку вимірювання частоти визначають:

δ _f =±[ δ ₀+(1/ f _х Т _вим)],

де δ ₀ – основна відносна похибка частоти внутрішнього кварцевого генератора; f _х – вимірювана частота; Т _вим – час вимірювання (підрахунку).

Для частотоміра Ч3–34 δ ₀ = 1·10^-8.

Діапазон вимірювання періоду від 10 мкс до 100 с (частота 100 кГц –0,01 Гц, відповідно).

Основна відносна похибка:

де T _такт=(1/ f ₀) – період тактової частоти (частоти заповнення мітки часу); n – коефіцієнт множення періоду (1, 10, 10², 10³, 10⁴).

2.3.4. Цифрові тестери. Зауважимо, що описані вище і використовувані в лабораторії засоби вимірювань є розробками 70-х і 80-х років. Очевидно, що є лабораторні засоби вимірювань з параметрами значно кращими від описаних, однак унаслідок високої вартості сьогодні вони нам недоступні. Окрім цього, для навчальної мети метрологічні характеристики не мають такого суттєвого значення, як, наприклад, для наукових досліджень.

Прогрес у сфері приладобудування зумовив до значної мініатюризації засобів вимірювань і найсучасніші цифрові тестери мають параметри, які наближаються до параметрів вищеописаних приладів.

У лабораторії використовують цифрові тестери MS8201 і MY–63. Детальні інструкції з їхньої експлуатації зберігаються в лабораторії, а тут приведено їхні короткі характеристики.

Для правильного та ефективного використання цифрових тестерів необхідно детально ознайомитись з інструкцією з експлуатації.

При використанні тестера користувач повинен дотримуватись правил техніки безпеки із захисту від можливості ураженням струмом і захисту тестера щодо неправильного його застосування. З цією метою необхідно використовувати лише електроди, що є в комплекті, і не здійснювати вимірювання, якщо є певні пошкодження тестера або оголені провідники. Необхідно пере-вірити положення ручки перемикача і переконатись, що вона перебуває у правильному положенні перед кожним конкретним вимірюванням. Щоб уникнути пошкоджень тестера під час вимірювань, якщо невідомі параметри досліджуваного об’єкта, слід поставити ручку на максимальну границю вимірювання чи використовувати автоматичний вибір границі вимірювання. Не слід перевищувати границі вимірювань. Під’єднувати спочатку загальний електрод, а опісля – активний (сигнальний).

Тестери дають змогу вимірювати напруги і струми як постійного, так і змінного струму, опір, частоту, ємність конденсатора, перевіряти діоди.

Характеристики тестера MS8201 наведено у таблиці 2.6, а тестера MY-63 – в таблиці 2.7.

Таблиця 2.6