Способи вимирювання частоти і часових інтервалів методом калібровочних міток

При лінійній розгортці в якості зразкової частоти використовується частота генератора розгортки даного осцилографа. Напруга невідомої частоти подають на вхід каналу вертикального відхилення осцилографа, а частоту генератора розгортки (при виведеної ручці напруги синхронізації) змінюють до тих пір поки на екрані не вийде зображення одного періоду. При цьому вимірюється частота дорівнює встановленій частоті розгортки. У багатьох осцилографах частота розгортки калібрувати і похибка вимірювання відповідає похибки калібрування. На екрані осцилографа можна отримати зображення декількох періодів, при цьому невідома частота більше частоти розгортки в n разів, де n - число періодів. Практично я не повинен перевищувати 5-6. Діапазон частот визначається смугою пропускання каналу вертикального відхилення.

При синусоїдальної розгортці напруга невідомої частоти подається на вхід вертикального відхилення, а напруга зразкової частоти - на вхід горизонтального відхилення. Генератор розгортки осцилографа вимикається. Змінюючи зразкову частоту, домагаються нерухомою або повільно рухається фігури Ліссажу. Якщо вона має вигляд прямої, еліпса або кола, то частоти рівні:. Якщо нерухома осцилограма виходить більш складної форми, то це свідчить про кратності невідомою і зразковою частот, яку потрібно визначити наступним чином.

Отриману фігуру потрібно подумки перетнути вертикальної і горизонтальної лініями (рис. 7.1) і порахувати число перетинань ними гілок фігури по вертикалі і по горизонталі . Відношення цих чисел дорівнює відношенню зразкової і вимірюваної частот: звідки

(7.1)

 

Рис. 7.1. До визначення кратності частот при сінусоідальній розгортці

Рис. 7.2. До визначення кратності частот при коловій розгортці

Напруження частот можна подавати на протилежні входи, при цьому в (7.1) значення зразкової частоти потрібно множити на зворотне відношення .

Синусоїдальна розгортка застосовується до кратності частою меншою 10, так як більше число перетинів важко порахувати. Верхня межа вимірюваної частоти визначається смугою пропускання підсилювачів в каналах осцилографа. Якщо напруги порівнюваних частот становлять 10В і більше, то їх можна подавати безпосередньо на пластини електроннопроменевої трубки, минаючи підсилювачі. При цьому верхня межа вимірювання частоти досягає 100 МГц і більше.

Похибка вимірювання визначається похибкою установки разцовой частоти і нестабільністю обох частот. Чим більше нестабільність будь-який з них, тим швидше обертається фігура Ліссажу і визначення кратності частот може. При кругової розгортці напруга зразкової частоти через фазорасщепітепь подають на обидва входи осцилографа (див. рис. 3.9). На екрані осцилографа з'являється лінія розгортки у вигляді, кола, яка обертається з частотою зразкової частоти, т. е. час одного обороту одно тривалості періоду. Напруга невідомої частоти подають на модулятор трубки, і воно змінює яскравість лінії розгортки 1 раз протягом періоду вимірюваної частоти.

Якщо частоти і рівні один одному, то половина окружності буде світлою, а половина - темної (рис. 7.2а). Якщо ж , то коло стає складається з штрихів, число яких n (світлих і темних) дорівнює кратності невідомою і зразковою частот: , звідки .

Якщо частоти не кратні, то осцилограма обертається і вимір затруднений. Кругова розгортка дозволяє вимірювати частоти з кратністю значно більшою, ніж при синусоїдальної розгортці, так як штрихи вважати зручніше, ніж перетину.

При крутовій розгортці можна виміряти частоту і нижче зразковою. При цьому напруга вимірюваної частоти через фазорасщепітель подають на обидва входи осцилографа і отримують лінію розгортки у вигляді кола, а напруга зразкової частоти подають на модулятор трубки. При нерухомій осцилограмі значення вимірюваної частоти

Похибка вимірювання і межі вимірюваних частот визначаються так само, як і при синусоїдальної розгортці.