Режим измерения частоты.

Упрощенная структура ЦЧ, а так же временные диаграммы работы в этом режиме представлена на рисунке 6

Исследуемый периодический сигнал 1 (диаграмма 1) подается на вход усилителя –ограничителя УО, где преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов 2 (диаграмма 2) фиксированной амплитуды, частота которых равна частоте f_X входного сигнала. Далее этот сигнал поступает на вход электронного ключа, которым управляет таймер, периодически замыкающий его на постоянный стабильный интервал времени 3 (диаграмма 3). Сформированная таким образом серия импульсов 4 (диаграмма 4) поступает на вход счетчика Сч, содержимое которого 5 в начале интервала времени Т₀ равно нулю, а в конце интервала равно числу поступивших импульсов N_X. Это число прямо пропорционально измеряемой частоте входного сигнала.

Содержимое счетчика 5 запоминается в буферном запоминающем устройстве ЗУ и храниться там до окончания следующего цикла измерения и переписи нового результата. Одновременно результат поступает на цифровое отсчетное устройство (индикатор). При этом форма периодического сигнала значения не имеет.

При работе с ЦЧ в режиме измерения частоты важным является правильный выбор диапазона, т.е. выбор интервала Т₀, в течение которого происходит подсчет импульсов. Чем больше импульсов поступит в счетчик, тем лучше.

Общая погрешность результата измерения частоты складывается из двух составляющих: 1)Погрешности дискретности; 2)Погрешности неточности задания интервала времени Т₀.

Погрешность дискретности неизбежно присутствует в любом аналого-цифровом преобразовании, так как отношение может быть любым, так как частота входного сигнала имеет бесконечное множество различных значений, а поскольку число импульсов, только целое число, то в процессе такого округления естественно и неизбежно возникает эта погрешность. Таким образом погрешность дискретности – это аддитивная погрешность которая не зависит от значения измеряемой частоты входного сигнала.

Погрешность неточности задания интервала времени Т₀. Если бы длительность интервала Т₀ имела строго номинальное значение, то число импульсов, поступивших в счетчик, было бы равно N₁ (смотри рис.6.5) , если же интервал Т₀ будет, например несколько больше номинального, то при той же измеряемой частоте в счетчик поступит большее количество импульсов N₂>N₁. Неточность задания этого интервала приводит к появлению мультипликативной погрешности, т.е линейно зависящей от измеряемой частоты.