АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ И РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ

Однократное измерение погрешности частотомера с заданной частотой f=5МГц, на интервале времени Δt₀=0.1с, и температуре окружающей среды 35С

А.1 Априорные данные об исследуемом объекте

Основная погрешность частотомера возникает из-за нестабильности Опорно-кварцевого генератора, которая приблизительно она равна δо=10^-6

Предел допускаемой основной погрешности прибора вычисляется по формуле:

Δ=(δо+1/f·Δt₀) (3.1)

где, f-значение измеряемой величины (Гц), Δt₀-интервал времени за который производится измерение, δо-нестабильность генератора.

Дополнительная погрешность(Θ) обусловлена температурными факторами ее температурный коэффициент T= ±1·10^–9 1/°С(когда температура превышает 50С или падает ниже 0С)

Ã=5000000

По формуле (4.1) определим основную погрешность прибора

Δ=(10^-6+1/500000)=3·10^-4%=1.5Гц

При увеличении температуры на 10С посчитаем дополнительную погрешность:

Δ₁=10·Т·Δ=1.5^-8Гц

Поскольку основная погрешность применяемого средства измерений и его дополнительные погрешности заданы границами, следует рассматривать эти погрешности как неисключенные систематические. Воспользовавшись формулой П(5), найдем доверительную границу неисключенной систематической погрешности результата измерения при доверительной вероятности Р = 0,99 и k ≈ 1,2)

Δ=1.2 √ (1.5²+1.5^-16) ≈ 1.8 Гц

à = 5000000Гц; D (Р) = ±1.8Гц; Р = 0,99

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сейчас существует множество приборов, в которых заложена возможность измерения частоты: мультиметры, генераторы со встроенными частотомерами, осциллографы. Однако наиболее полно функции частотновременных измерений реализованы в специализированных приборах — частотомерах. Массовое распространение получили недорогие универсальные частотомеры прямого счета, которые позволяют измерять не только частоту, но и временные интервалы, и количество импульсов.

Цифровой частотомер – более современный вариант измерительного прибора, тогда как частотомер аналоговый десятилетиями применялся в исследованиях, и, хотя до сих пор остается востребованным, уже морально устарел. Все они действуют по определенному принципу: на дисплей выводится результат нескольких измерительных операций. Цифровые частотомеры позволяют измерять не только частоту колебаний, но и интервалы времени. Независимо от того, какой частотомер - цифровой или резонансный - применяется при исследовании, последовательность процессов одна и та же: на счетчике фиксируется определенное количество импульсов отдельного сигнала (в течение ограниченного отрезка времени), и полученное число как раз является итогом работы.

Современное измерение частоты методом непосредственной оценки главным образом выполняется электронно-счетным, илицифровым (дискретного счета) методом, на основе которого создаются цифровые (электронно-счетные — ЭСЧ частотомеры). К достоинствам этого метода относится высокая точность измерений, широкий диапазон измеряемых частот; возможность обработки результатов наблюдений с помощью вычислительных устройств (микропроцессоров, персональных компьютеров и пр.)

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1)Радиолюбительский портал

URL:http://radiobooka.ru/borisov/chastotomer.phtml (дата обращения 10.05.2012)

2)Radiowikipedia – энциклопедия.

URL:http://radiowiki.ru/wiki/Введение_в_цифровую_технику/Цифровой_частотомер (дата обращения 12.05.2012)

3)Время и частота в практике радиолюбителя.

URL:http://ua3vvm.qrz.ru/time.htm (дата обращения 13.05.2012)

Источник: http://www.qsl.net/zl1bpu/PRECISION/freq101.htm

перевод А. Анкудинов (ua3vvm)

03.03.2007 год

4) Евстифеев.А.В Микроконтроллеры семейства Tiny и Mega фирмы Amtel.-М.:Издательский дом «ДодэкаXXI», 2005.

5) Википедия – свободная энциклопедия

URL:http://ru.wikipedia.org/wiki/Частотомер (дата обращения 13.05.2012)

6)Журнал «Радиоаматор» Изд. «Радиоаматор» 3.2007г. Простой переносной частотомер И.Г. Хливенко.С24.

7) Справочник по электроизмерительным приборам; Под ред. К. К. Илюнина — Л.: Энергоатомиздат, 1983.

8) Р 50.2.038-2004 ГСИ

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Р 50.2.038-2004 ГСИ

 

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ИЗМЕРЕНИЯ ПРЯМЫЕ ОДНОКРАТНЫЕ

Оценивание погрешностей и неопределенности результата измерений

Дата введения 2005—01—01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным унитарным предприятием Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева Госстандарта России (ФГУП ВНИИМ им. Д.И. Менделеева)

 

ВНЕСЕНЫ Управлением метрологии Госстандарта России

 

2 УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 октября 2004 г. № 43-ст

 

3 ВЗАМЕН МИ 1552-86