Contatore di frequenza - scopo, tipi, caratteristiche di utilizzo

Per determinare le frequenze dei segnali periodici, nonché per identificare le componenti armoniche degli spettri, vengono utilizzati speciali dispositivi di misurazione radio (e misurazione elettrica) chiamati frequenzimetri.

Oggi esistono due tipi di frequenzimetri in base al metodo di misurazione: analogico (per la stima diretta della frequenza) e dispositivi di confronto (che includono: conteggio elettronico, eterodina, risonanza, ecc.).

Gli analogici sono adatti per studiare oscillazioni sinusoidali, eterodina, risonanti e vibrazionali - per misurare componenti armoniche di un segnale, conteggio elettronico e condensatore - per determinare le frequenze di eventi discreti.

A seconda del tipo di costruzione, i frequenzimetri possono essere montati su pannello, portatili o fissi - il tipo di costruzione dipende dal campo di applicazione di un particolare dispositivo.

Contatore di frequenza del puntatore analogico

Il frequenzimetro analogico analogico si riferisce a dispositivi di misurazione elettromeccanici e funziona secondo il principio di magnetoelettrico, elettromagnetico o sistema elettrodinamico.

Il funzionamento di un tale dispositivo si basa sulla dipendenza del modulo dell'impedenza del circuito di misurazione composito dai parametri della corrente che lo attraversa. Il circuito di misurazione del dispositivo è costituito da resistenze dipendenti dalla frequenza e indipendenti dalla frequenza.

Quindi, diversi segnali vengono inviati al braccio dello strumento proporzionale: la corrente misurata viene inviata a un braccio attraverso un circuito indipendente dalla frequenza, all'altro attraverso un circuito dipendente dalla frequenza. Di conseguenza, l'ago del dispositivo è posto in una posizione tale che i flussi magnetici di correnti attraverso i due bracci trovino equilibrio.

Un esempio di frequenzimetro che funziona secondo questo principio è l'M800 progettato dai sovietici per misurare le frequenze correnti nell'intervallo da 900 a 1100 Hz negli schemi di oggetti mobili e fissi. Il consumo energetico del dispositivo è di 7 W.

Misuratore di frequenza Reed Reed

Il frequenzimetro a lamella ha sulla sua scala una serie di piastre sotto forma di linguette elastiche in acciaio, e ciascuna delle lamelle ha la sua frequenza di risonanza di vibrazione meccanica. Le vibrazioni risonanti della canna sono eccitate dall'azione di un campo magnetico alternato di un elettromagnete.

Quando la corrente analizzata passa attraverso il circuito elettromagnetico, la lingua con la frequenza di risonanza più vicina alla frequenza della corrente inizia ad oscillare con la massima ampiezza. La frequenza della vibrazione risonante di ciascuna canna si riflette sulla scala del dispositivo. Quindi l'indicazione visiva è molto chiara.

Un esempio di frequenzimetro a lamella vibrante è lo strumento B80, che viene utilizzato per misurare la frequenza nei circuiti CA.La gamma di frequenza va da 48 a 52 Hz, il consumo energetico del frequenzimetro è di 3,5 W.

Frequenzimetro a condensatore

Oggi puoi trovare frequenzimetri a condensatore per intervalli da 10 Hz a 10 MHz. Il principio di funzionamento di questi dispositivi si basa sull'alternanza dei processi di carica e scarica di un condensatore. Il condensatore viene caricato dalla batteria, quindi scaricato nel sistema elettromeccanico.

La frequenza di ripetizione carica-scarica coincide con la frequenza del segnale indagato, poiché il segnale misurato da solo determina l'impulso di commutazione. Sappiamo che la carica CU scorre in un duty cycle, quindi la corrente che scorre attraverso il sistema magnetoelettrico è proporzionale alla frequenza, quindi gli ampere sono proporzionali agli hertz.

Un esempio di frequenzimetro a condensatore con 21 campi di misura è il dispositivo F5043 utilizzato per regolare le apparecchiature a bassa frequenza. La frequenza minima misurabile è 25 Hz, la massima è 20 kHz. Consumo del dispositivo in modalità di lavoro — non più di 13 W.

Contatore di frequenza eterodina

I frequenzimetri eterodina sono utili per l'impostazione e la manutenzione dei ricetrasmettitori, per misurare le frequenze portanti dei segnali modulati. La frequenza del segnale in esame viene confrontata con la frequenza dell'oscillatore locale (oscillatore sintonizzabile ausiliario) fino al raggiungimento del ritmo zero.

I battiti zero indicano la coincidenza della frequenza del segnale esaminato con la frequenza dell'oscillatore locale. Un esempio di frequenzimetro eterodina testato nel tempo è il tubo "Ch4-1 Wave Meter", utilizzato per calibrare trasmettitori e ricevitori CW. La gamma operativa del dispositivo va da 125 kHz a 20 MHz.

Frequenzimetro risonante

La frequenza del risonatore sintonizzabile viene confrontata con la frequenza del segnale in fase di test. Il risonatore è un circuito oscillante, un risonatore a cavità o un segmento a quarto d'onda. Il segnale esaminato va al risonatore e dall'uscita del risonatore il segnale va al galvanometro.

Le letture massime del galvanometro mostrano la migliore corrispondenza della frequenza naturale del risonatore con la frequenza del segnale in esame. L'operatore controlla il risonatore con un quadrante. In alcuni modelli di frequenzimetri risonanti, gli amplificatori vengono utilizzati per aumentare la sensibilità.

Un esempio di contatore di frequenza risonante è il dispositivo Ch2-33, progettato per sintonizzare ricevitori e trasmettitori con frequenze di segnali continui e modulati a impulsi da 7 a 9 GHz. Il consumo del dispositivo non supera i 30 watt.

Frequenzimetro elettronico

Un frequenzimetro elettronico conta semplicemente il numero di impulsi. Gli impulsi contati sono formati dai circuiti di ingresso da un segnale periodico di forma arbitraria. In questo caso, l'intervallo del conto alla rovescia viene impostato in base all'oscillatore a cristallo del dispositivo. Pertanto, il frequenzimetro elettronico è un dispositivo di confronto la cui precisione dipende dalla qualità dello standard.

I contatori di frequenza elettronici per il conteggio sono dispositivi molto versatili, si differenziano per gli ampi intervalli di frequenza di misurazione e l'elevata precisione. Ad esempio, l'intervallo di misurazione dello strumento Ch3-33 è compreso tra 0,1 Hz e 1,5 GHz e la precisione è 0,0000001. Le frequenze misurate disponibili aumentano fino a decine di gigahertz a causa dell'uso di divisori nei dispositivi moderni.

In generale, i frequenzimetri elettronici sono i dispositivi professionali più comuni e ricercati per questo scopo.Consentono non solo di misurare le frequenze, ma consentono anche di trovare sia la durata degli impulsi che gli intervalli tra di essi, e persino di calcolare la relazione tra le frequenze, per non parlare del conteggio del numero di impulsi.