ВВЕДЕНИЕ. Чaстота́ — физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов процесса

КУРСОВАЯ РАБОТА

Чaстота́ — физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов процесса, совершённых за единицу времени. Стандартные обозначения в формулах — υ, f или. Единицей частоты в Международной системе единиц (СИ) в общем случае является герц (Гц, Hz). Величина, обратная частоте, называется периодом. Частота, как и время, является одной из наиболее точно измеряемых физических величин: до относительной точности 10⁻¹⁷

Единица частоты герц определяется как одно колебание в одну секунду. Частота и время неразрывно связаны между собой, поэтому измерение той или другой величины дикту­ется удобством эксперимента и требуемой погрешностью измерения. В Международной системе единиц СИ время является одной из семи основных физических величин. Частота электромагнитных колебаний связана с периодом колебания Т и длиной однородной плоской волны в свобод­ном пространстве l следующими соотношениями: fT = 1 и fl = с, где с—скорость света, равная 299 792,5 ± 0,3 км/с.

Спектр частот электромагнитных колебаний, исполь­зуемых в радиотехнике, простирается от долей герца до тысяч гигагерц. Этот спектр вначале разделяют на два диапазона — низких и высоких частот. К низким частотам относят инфразвуковые (ниже 20 Гц), звуковые (20— 20 000 Гц) и ультразвуковые (20—200 кГц). Высокочас­тотный диапазон, в свою очередь, разделяют на высокие частоты (20 кГц — 30 МГц), ультравысокие (30 — 300 МГц) и сверхвысокие (выше 300 МГц). Верхняя граница сверхвысоких частот непрерывно повышается и в настоящее время достигла около 80 ГГц (без учета оптического диапазона). Такое разделение объясняется разными способами получе­ния электрических колебаний и различием их физических свойств, а также особенностями распространения на рас­стояние. Однако четкой границы между отдельными участ­ками спектра провести невозможно, поэтому такое деление в большой степени условно.

В электроэнергетике применяется великое множество приборов, контролирующих параметры тока и общей работы сети. В числе таких приборов – частотомеры. Они разнообразны, предназначены для выполнения различных задач. Их применяют в лабораторных исследованиях, и в обычной повседневной жизни, отмечая частоту периодов тех или иных процессов.

Что такое частотомеры и чем же они актуальны?

Частотомер – измерительное устройство, которое предназначено для измерения, определения и регистрации частоты периодических процессов или частот гармонических составляющих спектра сигнала.

Все дальше бежит технический прогресс, и «умнее» становится наш быт. Всё больше электронных систем находят свое применение, дома или на производстве. Львиная доля этой электроники носит цифровой «нрав», построена на микроконтроллерах. Соответственно для производства или ремонта такого оборудования требуется более сложное измерительно-ремонтное оборудование. Одним из таких помощников являются частотомер.

Сферы, в которых применяются частотомеры, весьма многочисленны. Такие устройства используются в некоторых видах электроустановок и очень часто на электрических подстанциях, для наблюдения и контроля за частотой переменного тока. Такое наблюдение на электрических станциях является необходимым для обеспечения безопасности и профилактики аварийных ситуаций.

Частотомеры широко используются в радиоэлектронике и в электрических сетях. А именно – в измерении частот спектра какого-либо вещества или материала. В лабораторных исследованиях наиболее распространен частотомер электронно-счетный. Результаты измерений, которые демонстрирует частотомер, максимально точны. В радиоизмерениях традиционно используют частотомер электронно-счетный, как и в электроизмерениях.

Частотомеры характеризуются по принципу их работы, т.е. способа проведения измерения. Различают приборы непосредственной оценки и работающие по определенным сравнительным методам. Для измерения механических колебаний используют вибрационные аналоговые частотомеры. Для измерения частот электрических колебаний используют цифровые частотомеры. Первые выводят информацию классическим «шкально-стрелочным» способом, вторые – на цифровой дисплей.