книги / Цифровые измерительные приборы

мой длительности, не превышает ±=0,1% измеряемого значения в диапазоне от 1 мсек до 100 сек; d b0,b% измеряемого значения в диапазоне от 0,1 до 1мсек.

Упрощенная структурная схема преобразователя Ф712 приведена на рис. 4-33.

В качестве входного устройства в приборе использован дифференциаль­ ный усилитель с коэффициентом усилеппя 20 с триггером Шмитта ТгШ на выходе. Частотная характеристика входного устройства В У практически равномерна в диапазоне частот до 1 М гц . Балансировка дифференциального усилителя осуществляется с помощью переменных резисторов R 6 и R7. Резистором R 6 устанавливается нулевой потенциал на сигнальном входе усилителя и, следовательно, па входе В х . I I преобразователя. Резистором R7

устанавливается необходимый порог срабатывания входного устройства, который равен 0,1 в.

. Запуск преобразователя осуществляется по* команде «запуск», подавае­ мой на вход Зп. Через время-, необходимое для приведения схемы в исходное состояние и задаваемое одновибратором О В , триггер Тг1 переключается

в положение «1». В случае измерения частоты на вход «/» поступает цотенциальпый единичный сигнал вида измерения и схема совпадения Сп5 оказы­ вается подготовленной к работе. После срабатывания триггера Тг1 на выходе схемы Сп5 появляется единичный сигнал, который через собирательную схему СбЗ открывает схему совпадения Спб. Импульсы образцовой частоты

скварцевого генератора Г К начинают поступать на вход делителя частоты,

выполненного на 6 полных триггерных декадах с коэффициентом деления 10 и одной неполной — с коэффициентом деления 4. Кроме того, единичный сигнал

свыхода триггера T el открывает схему совпадения Сп7, и импульсы изме­ ряемой частоты, подключенные па вход Вх1 преобразователя и сформирован­

ные входным устройством В У , начинают поступать через схемы Сп7 и Сб4 на вход счетчика результата Сч1. Счет импульсов измеряемой частоты про­ должается до тех пор, пока с выхода собирательной схемы С67 не поступит команда конца образцового интервала времепп, по которой триггер Tel через собирательную схему С 62 переключается в исходное пулевое состояние, прекращая доступ импульсам измеряемой частоты на вход счетчика Сч1.

Длительность образцового интервала времени определяется пределом измерения. В случае внешнего выбора пределов переключатель П находится в положении «В и еш н .» При этом схемы совпадения Сп18 оказываются подго­ товленными к работе, а схемы совпадения Сп17 заблокированы. Код предела измерения, задаваемый извне, через схемы Сn i 8 и Сб поступает на вход дешифратора Д Ш . В зависимости от заданного кода предела на одной из выходных шин J— I I I дешифратора появляется единичный сигнал. В резуль­

тате этого к работе оказывается подготовленной одна из схем совпадения Сп14— Сп16. Последние подключены каждая одним ив'своих входов к выхо­

дам делителя частоты, соответствующим образцовым интервалам времени 0,02; 0,2 и 2 сек. Первому пределу соответствует интервал 2 сек, второму — 0,2 сек и третьему — 0,02 сек. Выходы схем совпадения Сп14 — Сп16 объеди­ няются собирательной схемой Сб7.

Вслучае автоматического выбора пределов переключатель П находится

вположении «Авт омат ». При этом схемы совпадения Сп18 заблокированы и на вход дешифратора Д Ш через схемы Сп17 поступает код предела со счет­ чика пределов Сч2. В исходном состоянии счетчик Сч2 находится в состоянии,

соответствующем первому пределу; схема совпадения Сп1в. подготовлена к работе. Через 0,02 сек после начала измерения оказываются подготовлен­ ными к работе схемы сравнений Ср1 и Ср2. Последние представляют собой схемы совпадения, входы которых подключены к разрядам счетчика Сч1,

образующим предельные числа для первого и второго пределов измерения. Схемы Ср1 и Ср2 выполняют логическую операцию выявления неравенства N ^ л, ,где N — число, набранное счетчиком Сч1, а щ — предельное число t-го предела (i = 1,2).

Если измеряемая частота превышает 10 кгцу т. е. относится ко второму пределу, то за время 0,02 сек в счетчике C'il будет набрано число ЛГ=я1=; 200. Схема сравнения Ср1 вмомент времени, когда N — nu сформирует один импульс,

Рис. 4-33* Упрощенная структурная схема цифрового преобразователя Ф712

который переключит счетчик Сч2 в состояние, соответствующее второму пре­ делу. В результате окажется подготовленной к работе схема совпадения Сп15.

Если измеряемая частота превышает 100 кгц, т. е. относится к третьему

ния Ср1 н Ср2 последовательно сформируют два нмпульей, в результате чего счетчик Сч2 переключится в положение, соответствующее третьему пределу. При этом к работе подготовится схема совпадения СпЫ .

Врежиме измерения периода следования импульсов используется вход

Вх I прибора, а при измерении периода синусоидальных колебаний и дли­

тельности импульса — вход В х I I .

После запуска преобразователя сигналом с единичного выхода триггера Тг1 окажется подготовленной к работе схема совпадения Сп 4. Если в момент переключения триггера Тг1 па выходе триггера Шмитта ТгШ входпого устройства был импульс начала периода, то па выходе схемы Сп4 останется

нулевой сигнал до конца этого импульса. После окончания импульса на выходе Сп4 установится единичный сигнал (к единичному входу триггера Тг 2 при­

кладывается отрицательный перепад напряжения, который не воздействует па триггер). В момент появления следующего импульса с выхода В У па выходе Сп4 появляется пулевой сигнал (к единичному входу триггера Тг2

прикладывается положительный перепад напряжения, который переключит триггер в единичное состояние). Нетрудно видеть, что момент переключения триггера Тг2 соответствует переднему фронту импульса с выхода В У. Сигна­ лом с единичного выхода триггера Те2 через собирательную схему СбЗ открывается схема совпадения С п6} и счетчик Сч1 начинает считать импульсы,

образцовой частоты.

Прп измерении длительности одного периода импульс конца периода через схему совпадения СпЗ, подготовленную к работе потенцпалышм сигна­ лом вида измерения «Г» и единичным сигналом с триггера Тг2, переключает

последний в исходное состояние. При этом положительным перепадом с его единичного выхода возвращается в исходное состояние триггер Тг1, и про­

цесс измерения одного периода заканчивается.

Прп измерении среднего значения из 10 периодов после переключения триггера Тг2 в единичное состояние подготовится к работе схема совпадения Сп2у ранее уже подготовленная по другому своему входу потенциальным

сигналом вида измерения «ГСр». Импульсы с входного.^.устройства начнут поступать на вход счетчика СчЗ (в качестве последнего используется шестая

полная декада делителя частоты). С приходом десятого импульса от В У на выходе СчЗ появляется импульс переноса, который переключит триггер Тг2

в единичное состояние по переднему фронту измеряемого импульса через схему совладения С п4у а возвращается в исходное состояние до заднему фронту измеряемого импульса через схему совпадения Сп1у- подготовленную

кработе потенциальным сигналом вида измерения «т».

Втечение времени, когда триггер Тг2 находится в единичном состоянии, схема совпадения Спб открыта для импульсов образцовой частоты кварце­ вого генератора Г К . На вход Сч1 поступает образцовая частота от делителя

частоты. Значение образцовой частоты определяется пределом измерения.

Вслучае внешнего выбора пределов код предела, как и при измерении частоты, через схемы совпадения Сп18 и собирательные схемы Сб поступает на вход дешифратора Д Ш . При этом оказывается открытой одна из схем сов­ падения Сп9— Сп13, соответствующая образцовой частоте для заданного

предела измерения.

Врежиме автоматического выбора пределов к входу дешифратора

подключается код предела от счетчпка Сч2. В исходном состояшш этого счетчика открыта схема совпадения Сп9, коммутирующая образцовую частоту первого предела. Импульсы этой частоты подсчитываются счетчиком Сч1 после переключения триггера Тг2 в единичное состояние. Как только в Сч1 будет набрано число ЛГ=и, где п = 20 000 — предельное число, на выходе

схемы сравнения СрЗ появляется импульс. Этот импульс поступает на счет­ чик предела Сч2 и на промежуточный сброс счетчика результата Сч1. Таким образом, с выхода Сч2 на вход Д Ш теперь будет поступать код второго пре­ дела, в результате чего схема совпадения Сп9 заблокируется, a схема совпа­

дения СпЮ откроется.

После промежуточного сброса в счетчике установится число, равное уже измеренной части временного интервала, но в масштабе второго предела. Бели первому пределу измеренной части интервала соответствовало число

ляться к этому числу.

Аналогично происходит переключение и остальных пределов измерения.

Частотомер электронно-счетный ЧЗ-З предназначен для измерения

частоты электрических колебаний, периода синусоидальных колебании, отношения частот, для измерения длительности импульсов и интервалов времени и выдачи напряжений образцовых частот.

Прибор построен на электронных лампах и работает от впешнего гене­ ратора с частотой /о = 100 кгц.

Частотомер электронно счетный ЧЗ-é предназначен для измерения

частоты электрических колебаний, периода синусоидальных колебаний, отношения частот и для выдачи напряжений образцовой частоты.

Прибор построен на электронных лампах; отличается расширенным частотным диапазоном и диапазоном измеряемых периодов.

Частотомер электронно-счетный 4 3 -9 предназначен для измерения

частоты и периода синусоидальных колебаний, интервалов времени, периодов п длительности импульсов, отношений частот, для счета числа электрических колебаний, выдачи напряжений образцовых частот и кодированных сигналов, для регистрации результатов измерения на цифропечатающей машипке ЦПМ-1.

Частотомер можно использовать в виде переносного прибора, а также встраивать в аппаратуру стоечного типа. Прибор построен па электронных лампах.

Вэлектронно-счетном частотомере централизованного управления 43-11

вотличие от частотомеров общего применения централизованы генератор образцовой частоты и схема формирования образцовых интервалов времени. Предусмотрен выход на цпфропечатающую машинку.

Прибор позволяет автоматизировать разнообразные частотные измере­ ния в лабораториях и цехах с большим количеством рабочих мест, оборудо­ ванных электронно-счетными частотомерами.

Частотомер выполнен на электронных лампах.

Частотомер электронно-счетный 43-12 предназначен для автоматиче­

ского измерения частоты, периода электрических колебаний, интервалов времени и отношения частот; для счета числа импульсов. Может работать в качествё декадного генератора кварцовапных частот и декадного делителя частоты в диапазоне 4 кгц — 1 М гц . Имеет выход на цифропечатающую

машинку.

Прибор выполнен полностью на полупроводниковых элементах, рас­ считан для работы в полевых условиях.

Прибор позволяет измерять частоты до 100 М гц в сочетании с преобра­

зователем 44-22. Предусмотрена комплектация прибора сменным блоком, расширяющим диапазон прямого счета до 160 М гц .

Частотомер элект ронно-сыт ный Ф519 предназначен для измерения

частоты и периода электрических колебаний, длительности импульсов и интервалов времени, количества электрических импульсов.

Прибор полностью выполнен на полупроводниковых элементах, работает в помещениях при температуре 10—35° G и относительной влажности до 80%.

Цифровой частотомер Ф551 предназначен для измерения частоты, перио­

дов, интервалов времени, количества импульсов и является малогабаритным транзисторным частотомером, обладающим высокой надежностью. Кон­ струкция прибора допускает встраивание его в стойку. Прибор может быть

использован в лабораторных и производственных условиях при исследова­ ниях различных процессов и контроле над ними.

Цифровой частотомер Ф552 предназначен для ; измерения частоты,

периодов, интервалов времени, количества импульсов. Частотомер Ф552 может быть использован в лабораторных и производственных условиях в виде автономпого прибора и блока измерительных систем. Прибор построен полностью на транзисторах с применением печатного монтажа.

Цифровой частотомер Ф571 предназначен для измерения частоты, перио­

дов, интервалов времени, отношения частот, количества импульсов. Частото­ мер может быть использован в лабораторных и производственных условиях, выполнен полностью па транзисторах с применением печатного монтажа, обладает высокой надежностью и удобен в работе.

Цифровой частотомер Ф 576 предназначен для пзмерения (с указанием

знака) процентного отклонения действительного значения частоты от ее номинального значения, устанавливаемого оператором. Частотомер работает в двух режимах управления: автоматическом и ручном.

Рабочий диапазон частот 10 гц — 10 Мщ\ погрешность измерения не

превышает ± 0 ,0 1 % . Диапазон измеряемых величин отклонении для любой частоты рабочего диапазона по менее ± 10% .

Входное сопротивление составляет 50 ком при входной емкости 50 пф.

Прибор выполнен полностью на транзисторах. Питание осуществляется от сети напряжением 220 в ± 10% , частотой 50 гц; потребляемая мощ­ ность не более 70 ва. Габариты прибора 490X 370x200 мм, вес 14 кГ .

Счетчик импульсов Ф588 предназначен для измерения количества элек­

трических импульсных и синусоидальных сигналов. Частота следования импульсов лежит в пределах 1—105 гц, разрешающая способность 10 мксек.

Рабочий диапазон входных напряжений обеих полярностей по амплитуде 1—100 а. В приборе имеется устройство выбора полярности и выход на цнфропечать. Управление прибором автоматическое п ручное. Счетчик предназна­ чен для эксплуатации в лабораторных и производственных помещениях прп температуре окружающей среды в пределах (—10 -s- +40)° С с относитель­ ной влажностью до 80%.

Прибор выполнен полностью на транзисторах. Габариты прибора — 375x100x300 мм, вес 6 к Г .

Ц иф ровой частотомер Ф532 предназначен для измерения величины

отклонения действительного зпачеиия частоты в процентах от номинального значения с указанием знака отклонения. Прпбор может быть использован для исследования стабильности частоты и измерения относительной погреш­ ности генераторов звукового диапазона, а также для контроля над частотой питающей сети и для настройки различных резонансных систем. Прибор может оказаться полезным при разработке и исследованиях различного рода преобразователей электрических и неэлектрических величин в частоту.

Рабочий диапазон частот 10 гц — 20 кгц.

Погрешность, приведенная к действительному значению измеряемой частоты, не более ± 0,01% .

Диапазон измеряемых отклонений для любой частоты в рабочих преде­ лах не менее ± 10% .

Величина измеряемого сигнала лежит в пределах 1—100 в эфф. —

для синусоидальных пли 1—100 ^ ампл. — для импульсных напряжении. Не­ стабильность кварцевого генератора составляет ± 5 • 10'6 за 10 дней. Входное сопротивление не менее 100 ком при входной емкости 50 пф.

Управление прибором может осуществляться как автоматически, так и вручную. Частотомер имеет выход на цифропечатающее устройство и выпол­ нен полностью на полупроводниковых элементах.

Питание прибора осуществляется от сети напряжением 220 частотой 50 гц .

Габаритные размеры прибора — 490x345x290 лиг; вес 20 кГ. Счетчик импульсов Ф537 предназначен для измерения количества элек­

трических импульсных и синусоидальных сигналов. Рабочий диапазон вход­ ных напряжении лежит в пределах 1—100 в. Прибор обеспечивает работу

в режимах автоматического п ручного управления. Прибор выполнен пол­

следования 0 —100 кгц. Разрешающая способность счетчика 10 мксек. Емкость счетчика до 10а импульсов. Входное сопротивление прибора не менее 40 ком прп входной емкости 50 пф. В приборе предусмотрен выход на цифропеча-

татощее устройство. Конструкция допускает встраивание в стойку. Габариты счетчика — 490x370x200 лла; вес не более 11 кГ. Измеритель больших временных интервалов И 2-8 предназначен для

измерения временных интервалов выходных сигналов импульсных генера­ торов. Имеет три пересчетные декады со скоростью счета 100 кгц, 1 и 10 М ец . Обеспечивает автоматическое и л и однократное измерение периодов следо­

вания импульсов п синусоидальных сигналов. Время между циклами гшавпо регулируется в пределах 1—15 сек. Результат измерения запоминается на

время, равное интервалу времени от окончания одного измерения до начала следующего.

Прибор выполнен на электронных лампах.

Измеритель длительности одиночных импульсов И 2 -1 4 — цифровой прибор

широкого применения для измерения длительности одиночных и редко повто­ ряющихся видеоимпульсов и временных интервалов.

Входное формирующее устройство прибора позволяет измерять дли­ тельности импульсов и временных интервалов на любом заранее установ­ ленном уровне.

Для повышения точности измерения коротких отрезков времени без увеличения частоты импульсов образцовой частоты в приборе прнмепеп пре­ образователь масштаба времени, трансформирующий малые измеряемые промежутки времени в более длинные.

В режиме однократных измерений вход блока управления блокируется после прихода первого импульса. При этом результат измерения может хра­ ниться сколь угодно долго.

Частотомер электронно-счетный 43-20 представляет собой малогабарит­

ный унифицированный прибор. Выполнен полностью па полупроводниковых

Предназначен для счета числа событий и выдачи командных сигналов начала п конца счета; для автоматического измерения частоты, периода и отношения частот с выдачей результата на регистрирующее устройство.

Прибор может быть использован для поверки различной аппаратуры, а также в системах автоматического управления технологическими про­ цессами и контроля над ними.

Частотомер электронно-счетный 43-22 предназначен для автоматиче­

ского измерения частоты, периода, отношений частот, счета числа электриче­ ских колебаний с выдачей результата измерения на регистрирующие устрой­ ства.

Прибор выполнен полностью на полупроводниковых элементах. Преду­ смотрено дистанционное управление. Вывод информации в двоично-десятич­ ном коде 8-4-2-1. Прибор может быть использован для регулировки и по­ верки разлпчпоп аппаратуры, где требуется быстрое и точное измерение частотных и временных параметров сигналов.

Частотомер электронно-счетный 43-24 предназначен для автоматиче­

ского .измерения частоты, периода, отпошепня частот и суммирования элек­ трических колебаний за произвольно выбранное время. Выполпен полностью на полупроводниковых элементах. Предусмотрено дпетанцпоппое управле­ ние, а также выдача результата измерения на регистрирующие устройства. Может быть использован при настройке различных радиомехапических и других устройств.

Технические характеристики перечисленных выше приборов приведены в табл. 4-1. Через N в таблице обозначено число импульсов, соответствующее

результату измерения.

9 6 — стабильность внешнего источника «образцовой частоты.

Технические характеристики некоторы х комплектов приборов и установок, предназначенных для измерения частоты и временных интервалов

4 Аппаратура состоит из двух блоков.

Кроме перечисленных приборов, отечественной промышленностью выпу­ скается ряд комплектов приборов п установок, основные из которых при­ ведены в табл. 4-2.

Комплект приборов для точного измерения низких частот ЧО-1 пред­

назначен для полуавтоматического измерения частот с непосредственным отсчетом в едншщах частоты по цифровому табло частотомера, с регистра­ цией результатов измерения па цифропечататощей машинке.

В комплект входят: частотомер электронпо-счетный 43-9 и умножительделитель частоты 41-14. Оба прибора могут применяться самостоятельно.

Комплект приборов для автоматического измерения частот ЧО-6 при­

меняется для автоматического измерения частот в широком диапазоне с высо­ кой точностью и непосредственным отсчетом результатов измерения.

Комплект в себя включает: электронно-счетный частотомер 43-9 и преобразователь частот 44-24 на диапазон 10—1000 Мгц с автоматическим поиском опорных частот ниже 10 Мгц.

Установка для измерения частоты и интервалов времени ЧВ-8 предна­

значена для полуавтоматического измерения частоты синусоидальных элек­ трических колебаний; несущей частоты импульсно-модулпровапных коле­ баний; для измерения периода синусоидальных колебапий; измерения интер­ валов, периодов и длительности импульсов; для счета числа колебаний; измерения отношения частот и периодов; выдачи напряжений кварцоваиных частот с возможностью регистрации результатов измерения на лейте цифро­ печатающей манишки.

Установка выполнена полностью на электронных лампах и предназна­ чена для работы в лабораторных и цеховых условиях.

Комплект приборов для измерения частоты и интервалов ЧКЗ-4 пред­

назначен для измерения частоты синусоидальных колебаний, несущей частоты нмпульсно-модулнрованных колебаний, периода синусоидальных колеба­ ний; для измерения периодов и длительности импульсов, а также временных интервалов; измерения отношения частот и периодов; выдачи напряжений кварцованпых частот.

Установка для полуавтоматического измерения частот с повышенной прочностью 43-13 применяется для измерения частоты высокостабильпых

генераторов В 4 и СВ4, измерения нестабильности частоты высокостабиль­ ных генераторов, калибровки частотомеров высокой точности.

Может также использоваться в качестве интерферометра с цифровым отсчетом, осциллографа с полосой частот 6 Мгц.

В комплект установки входят: электронно-счетный частотомер 43-9, преобразователь 44-20, комплект сменных преобразователей 4К4-21, син­ хронизатор частоты 41-7, индикатор 41-23, гсператор кварцевый 41-18, переносчик частоты 44-23, предназначенный для непрерывного гетеродини­ рования и переноса частоты измеряемого сигнала из широкого диапазона в диапазон работы электронно-счетного частотомера.

Кроме того, установка обеспечивает измерение периодов, отношения частот и периодов, выдачу напряжений кварцованпых частот.

Установка для поверки измерителей частоты ЧО-4 предназначена для

сличения и автоматической регистрации результата измерения частоты сигналов измерителей и стандартов частоты.

В комплект установки входят: частотомер электронпогсчетпый 43-9, индикатор 41-23, умножитель-делитель частоты 41-14, преобразователь 44-20, преобразователь-усилитель.

ГЛАВА ПЯ ТА Я

ФАЗОМЕТРЫ

5-1. Классификация и принципы построения

В современной измерительной технике широкое распростране­ ние получают фазовые методы измерения, особенно на повышенных и высоких частотах.