Измерение отношения частот инфосигналов

 

В режиме «ОТНОШЕНИЕ ЧАСТОТ» напряжение более высокой частоты, подается на вход «1» (положение ключа на коммутаторе «1» рис. 1). В канале это напряжение преобразуется в последовательность коротких импульсов с частотой следования, равной ƒ;_c1. Эти импульсы поступают на первый вход временного селектора, на его второй вход поступает управляющий импульс длительностью Т _c2. Формирование управляющего импульса происходит в канале 2 из сигнала с более низкой частотой ƒ;_c2, поданного на вход 2. Изменение коэффициента деления частоты в блоке 9 позволяет увеличить время измерения, что, в итоге, увеличивает интегрирующую способность ЭСЧ.

На рис. 4. иллюстрируется работа ЭСЧ в режиме измерения отношения частот ƒ;_c1/ ƒ;_c2.

Из рисунка видно, что N · T _c1 = n · Т _c2 откуда

 

	;	(15)
		(16)

 

время счета

 

T сч= n · Т c2 = N · T c1.

 

Рисунок 4 – Эпюры напряжений в режиме измерения отношения частот

 

Погрешность измерения отношения частот ƒ;_c1/ ƒ;_c2 состоит из двух составляющих: погрешности преобразования (δ_пр) и сравнения (δ _N)

 

(17)

 

где n – множитель периода,

U _c2 – напряжение сигнала, поданного на вход 2,

U _П – напряжение помехи.

Абсолютная погрешность дискретности:

 

Δ N = .

(18)

 

Относительная погрешность дискретности:

δ N = ,

(19)

 

где .

Суммарная погрешность определяется выражением

 

.

(20)

 

Положение децимальной точки определяется степенью ряда чисел, выражающих множитель периода n (n = 10⁰; 10¹; 10²; 10³; 10⁴).

Рассмотрим пример измерения отношения частот с тех же позиций, что и раньше, то есть, минимизации погрешности.

Пример. Пусть измеряется отношение частот 2,1 МГц / 3 кГц частотомером Ч3-57.

Решение.

Записываем согласно (16) равенство:

 

Т сч = n · Т с2 = N · Т с1,

 

где Т с2 = 1/ ƒ;с2 = = ;

 

аналогично Т с1 = ;

 

тогда ,

 

откуда .

 

Принимаем n = 10⁴:

 

 

Определяем абсолютную погрешность дискретности

 

.

Вычисляем относительную погрешность

 

δ N = ,

 

где , .

 

Результат на табло 700,0000.