Taajuuslaskuri - käyttötarkoitus, tyypit, käyttöominaisuudet
Jaksottaisten signaalien taajuuksien määrittämiseen sekä spektrien harmonisten komponenttien tunnistamiseen käytetään erityisiä radiomittauslaitteita (ja sähköisiä mittauslaitteita), joita kutsutaan taajuusmittareiksi.
Nykyään on olemassa kahdenlaisia taajuuslaskureita mittausmenetelmän mukaan: analogiset (suoraan taajuuden estimointiin) ja vertailulaitteet (joihin kuuluvat: elektroninen laskenta, heterodyne, resonanssi jne.).
Analogiset soveltuvat sinivärähtelyjen, heterodyynisten, resonanssien ja värähtelyjen tutkimiseen - signaalin harmonisten komponenttien mittaamiseen, elektroniseen laskentaan ja kondensaattoriin - diskreettien tapahtumien taajuuksien määrittämiseen.
Rakennetyypin mukaan taajuusmittarit voidaan asentaa paneeliin, kannettaviin tai kiinteisiin - rakenteen tyyppi riippuu tietyn laitteen käyttöalueesta.
Analogisen osoittimen taajuuslaskuri
Analoginen analoginen taajuusmittari viittaa sähkömekaanisiin mittalaitteisiin ja toimii periaatteella magnetosähköinen, sähkömagneettinen tai sähködynaaminen järjestelmä.
Tällaisen laitteen toiminta perustuu komposiittimittauspiirin impedanssimoduulin riippuvuuteen sen läpi kulkevan virran parametreista. Laitteen mittauspiiri koostuu taajuudesta riippuvista ja taajuudesta riippumattomista vastuksista.
Suhteellisen instrumentin varteen lähetetään siis erilaisia signaaleja: mitattu virta syötetään toiseen varteen taajuudesta riippumattoman piirin kautta, toiseen taajuudesta riippuvan piirin kautta. Tämän seurauksena laitteen neula asetetaan sellaiseen asentoon, että kahden varren läpi kulkevat magneettiset virrat löytävät tasapainon.
Esimerkki tällä periaatteella toimivasta taajuuslaskurista on Neuvostoliiton suunnittelema M800 virtataajuuksien mittaamiseen alueella 900 - 1100 Hz liikkuvien ja kiinteiden kohteiden kaavioissa. Laitteen virrankulutus on 7 W.
Reed Reed taajuusmittari
Ruokotaajuusmittarin mittakaavassa on joukko levyjä elastisten teräskielekkeiden muodossa, ja jokaisella ruokolla on oma mekaanisen värähtelyn resonanssitaajuus. Ruo'on resonanssivärähtelyt virittyvät sähkömagneetin vaihtuvan magneettikentän vaikutuksesta.
Kun analysoitu virta kulkee sähkömagneettisen piirin läpi, kieli, jonka resonanssitaajuus on lähimpänä virran taajuutta, alkaa värähdellä suurimmalla amplitudilla. Kunkin kaivon resonanssivärähtelyn taajuus heijastuu laitteen asteikkoon. Joten visuaalinen ilmaisu on erittäin selkeä.
Esimerkki värähtelevästä reed-taajuusmittarista on B80-instrumentti, jota käytetään mittaamaan taajuutta vaihtovirtapiireissä.Taajuusalue on 48-52 Hz, taajuusmittarin virrankulutus on 3,5 W.
Kondensaattorin taajuusmittari
Nykyään voit löytää kondensaattoritaajuusmittareita 10 Hz - 10 MHz alueille. Näiden laitteiden toimintaperiaate perustuu kondensaattorin lataus- ja purkausprosessien vuorotteluun. Kondensaattori ladataan akulla ja puretaan sitten sähkömekaanisessa järjestelmässä.
Varauksen ja purkauksen toistotaajuus on sama kuin tutkitun signaalin taajuus, koska mitattu signaali yksin määrää kytkentäpulssin. Tiedämme, että CU-varaus kulkee yhdessä toimintajaksossa, joten magnetosähköisen järjestelmän läpi kulkeva virta on verrannollinen taajuuteen, joten ampeerit ovat verrannollisia hertseihin.
Esimerkki 21 mittausalueen kondensaattoritaajuusmittarista on F5043-laite, jota käytetään matalataajuisten laitteiden säätämiseen. Pienin mitattava taajuus on 25 Hz, maksimi 20 kHz. Laitteen kulutus työtilassa - enintään 13 W.
Taajuuslaskuri heterodyne
Heterodyne-taajuusmittarit ovat hyödyllisiä lähetin-vastaanottimien perustamiseen ja ylläpitoon, moduloitujen signaalien kantoaaltotaajuuksien mittaamiseen. Tutkittavan signaalin taajuutta verrataan paikallisoskillaattorin (viritettävän apuoskillaattorin) taajuuteen, kunnes saavutetaan nollarytmi.
Nollalyönti ilmaisee tutkitun signaalin taajuuden yhtäläisyyttä paikallisoskillaattorin taajuuden kanssa. Esimerkki aikatestatusta heterodyne-taajuusmittarista on "Ch4-1 Wave Meter" -putki, jota käytetään CW-lähettimien ja -vastaanottimien kalibrointiin. Laitteen toiminta-alue on 125 kHz - 20 MHz.
Resonanssitaajuusmittari
Viritettävän resonaattorin taajuutta verrataan testattavan signaalin taajuuteen. Resonaattori on värähtelypiiri, onkaloresonaattori tai neljännesaaltosegmentti. Tutkittu signaali menee resonaattoriin ja resonaattorin lähdöstä galvanometriin.
Galvanometrin maksimilukemat osoittavat parhaan vastaavuuden resonaattorin ominaistaajuudesta tutkittavan signaalin taajuuden kanssa. Käyttäjä ohjaa resonaattoria valitsimella. Joissakin resonanssitaajuusmittareiden malleissa vahvistimia käytetään lisäämään herkkyyttä.
Esimerkki resonanssitaajuuslaskimesta on laite Ch2-33, joka on suunniteltu virittämään vastaanottimet ja lähettimet jatkuvan ja pulssimoduloidun signaalin taajuuksilla 7-9 GHz. Laitteen kulutus on enintään 30 wattia.
Elektroninen taajuuslaskuri
Elektroninen taajuuslaskuri yksinkertaisesti laskee pulssien määrän. Tulopiirit muodostavat lasketut pulssit mielivaltaisen muodon jaksoittaisesta signaalista. Tässä tapauksessa lähtölaskentaväli asetetaan laitteen kideoskillaattorin perusteella. Elektroninen taajuuslaskuri on siis vertailulaite, jonka tarkkuus riippuu standardin laadusta.
Elektroniset taajuuslaskimet laskentaan ovat erittäin monipuolisia laitteita, jotka eroavat toisistaan laajalla mittaustaajuusalueella ja suurella tarkkuudella. Esimerkiksi Ch3-33-laitteen mittausalue on 0,1 Hz - 1,5 GHz ja tarkkuus on 0,0000001. Käytettävissä olevat mitatut taajuudet kasvavat kymmeniin gigahertseihin nykyaikaisten laitteiden jakajien käytön ansiosta.
Yleisesti ottaen elektroniset taajuuslaskurit ovat yleisimpiä ja halutuimpia ammattilaitteita tähän tarkoitukseen.Ne mahdollistavat paitsi taajuuksien mittaamisen, myös voit löytää sekä pulssien keston että niiden väliset intervallit ja jopa laskea taajuuksien välisen suhteen, puhumattakaan pulssien lukumäärän laskemisesta.