Ìåòîäè÷åñêàÿ ðàçðàáîòêà
                         äëÿ ó÷àùèõñÿ ïî êóðñó
                        "Ýëåêòðîðàäèîèçìåðåíèÿ"
                 íà òåìó: "Ýëåêòðîííîñ÷åòíûé ÷àñòîòîìåð".

                               Ñîäåðæàíèå:

                                                     Ñòð.

     1. Ââåäåíèå.                                     1
     2. Îñíîâíûå äîñòîèíñòâà ÝÑ×.                     2
     3. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà.                            4
     4. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà.                         7
     5. Ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ.                        8
     6. Ëèòåðàòóðà.

.
                                     - 2 -

                                     _Ââåäåíèå.

     Äàííàÿ ìåòîäè÷åñêàÿ ðàçðàáîòêà ÿâëÿåòñÿ òåîðèòè÷åñêèì ïîñîáèåì  ïî  ýëåêò-
ðîííîñ÷åòíûì ÷àñòîòîìåðàì äëÿ  ó÷àùèõñÿ  ñïåöèàëüíîñòåé "Ðàäèîàïïàðàòîñòðîåíèå"
è "Ýëåêòðîíèêà".
Â íåé ñîäåðæàòñÿ ñâåäåíèÿ ïî îáùåé ìåòîäèêå ïîñòðîåíèÿ ÝÑ×.
     Íåîáõîäèìîñòüþ íàïèñàíèÿ ðàçðàáîòêè ÿâëÿåòñÿ:
     1) øèðîêîå ïðèìåíåíèå ÝÑ× ïðè ðåøåíèè ðàçëè÷íûõ èçìåðèòåëüíûõ çàäà÷
     2) îãðàíè÷åííîå âðåìÿ, îòâîäèìîå äëÿ èõ èçó÷åíèÿ.
     Ïîñîáèå ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî ó÷àùèìèñÿ ïðè èçó÷åíèè äàííîé òåìû â  êóðñå
ÝÐÈ, ïðè ïîäãîòîâêå ê ëàáîðàòîðíûì ðàáîòàì, à òàê æå âî âðåìÿ ýëåêòðîèçìåðèòåëü-
íîé ïðàêòèêè.
.
                                     - 3 -

                           _Îñíîâíûå äîñòîèíñòâà ÝÑ×.

     Â íàñòîÿùåå âðåìÿ öèôðîâûå èçìåðèòåëè ÷àñòîòû è èíòåðâàëîâ âðåìåíè  ñîñòàâ-
ëÿþò íàèáîëåå ìíîãî÷èñëåííóþ ãðóïïó ñðåäè ÖÈÏ. Îíè óäîáíû â ýêñïëóàòàöèè è îòëè-
÷àþòñÿ âûñîêîé òî÷íîñòüþ. Ñîâðåìåííûå öèôðîâûå ÷àñòîòîìåðû âûïîëíÿþòñÿ íà ïîëóï-
ðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðàõ  è ÈÌÑ,  ÷òî ïîâûñèëî èõ íàäåæíîñòü ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåðâûìè
ëàìïîâûìè îáðàçöàìè, óìåíüøèëî ãàáàðèòû è ïîòðåáëÿåìóþ ìîùíîñòü.
     Îáû÷íî ÝÑ× âûïîëíÿþòñÿ êàê óíèâåðñàëüíûå ïðèáîðû è ïîçâîëÿþò ïîìèìî ÷àñòîòû
èçìåðÿòü ïåðèîä,  âðåìåííîé èíòåðâàë,  äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà, ïîäñ÷åò êîëè÷åñòâà
èìïóëüñîâ.

.
                                     - 4 -

                               _Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà.

                              Îáîñíîâàíèå âûáîðà.

     Â äàííîì ïðèáîðå äëÿ èçìåðåíèÿ ÷àñòîòû èñïîëüçóåòñÿ ìåòîä íåïîñðåäñòâåííîãî
ïîäñ÷åòà ÷èñëà èìïóëüñîâ çà îïðåäåëåííóþ åäèíèöó âðåìåíè.  Ýòîò ìåòîä ïîëðàçóìå-
âàåò íàëè÷èå ãåíåðàòîðà ñèãíàëà  ýòàëîííîé  ÷àñòîòû,  êàê  ïðàâèëî  èñïîëüçóåòñÿ
êâàðöåâûé ãåíåðàòîð. Èìïóëüñû ñ êâàðöåâîãî ãåíåðàòîðà ïîäàþòñÿ íà äåêàäíûé äåëè-
òåëü ÷àñòîòû.  Ñ âûõîäà äåëèòåëÿ ÷àñòîòû ñèãíàëû ïîäàþòñÿ â óñòðîéñòâî  óïðàâëå-
íèÿ. Ôóíêöèåé óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ ÿâëÿåòñÿ âûðàáîòêà èçìåðèòåëüíîãî ñòðîáèðóþ-
ùåãî èìïóëüñà,  êîòîðûé ïîäàåòñÿ íà ñõåìó ñîâïàäåíèÿ â çàâèñèìîñòè îò âûáðàííîãî
âðåìåíè èçìåðåíèÿ.  Òàêæå, óñòðîéñòâî óïðàâëåíèÿ âûðàáàòûâàåò èìïóëüñû îáíóëåíèÿ
ñ÷åò÷èêà è ñèãíàëû ãàøåíèÿ èíäèêàòîðà â ìîìåíò ïåðåñ÷åòà.

.
                                     - 5 -

                               Ïðèíöèï äåéñòâèÿ.

     Íà âõîä ïðèáîðà ïîäàþòñÿ ñèãíàëû îïðåäåëåííîé ÷àñòîòû,  êàê  ñèíóñîèäàëüíîé
ôîðìû, òàê è èìïóëüñíîé ôîðìû. Äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ èõ â óñòðîéñòâå íåîáõîäèìî ïðå-
îáðàçîâàíèå ôîðìû ñèãíàëà â ïîñëåäîâàòåëüíîñòü êîðîòêèõ èìïóëüñîâ.  Ýòó  ôóíêöèþ
âûïîëíÿåò ôîðìèðóþùåå óñòðîéñòâî. Òàêèì îáðàçîì, íà âûõîäå ôîðìèðóþùåãî óñòðîéñ-
òâà ïîëó÷àåòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðÿìîóãîëüíûõ  èìïóëüñîâ  ñ  ÷àñòîòîé,  ðàâíîé
÷àñòîòå âûõîäíîãî ñèãíàëà.  Ñ âûõîäà ôîðìèðóþùåãî óñòðîéñòâà èìïóëüñíàÿ ïîñëåäî-
âàòåëüíîñòü ÷åðåç ïåðåêëþ÷àòåëü ïîäàåòñÿ íà  ñõåìó  ñîâïàäåíèÿ.  Ôóíêöèåé  ñõåìû
ñîâïàäåíèÿ ÿâëÿåòñÿ  ïðîïóñê ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ çà âðåìÿ
äåéñòâèÿ ñòðîáèðóþùåãî èìïóëüñà, êîòîðûé ïîñòóïàåò íà âòîðîé âõîä ñõåìû ñîâïàäå-
íèÿ ñ âûõîäà óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ.
     Òàêèì îáðàçîì,  íà âûõîäå ñõåìû ñîâïàäåíèÿ ïîÿâëÿåòñÿ êîëè÷åñòâî èìïóëüñîâ,
ñîîòâåòñòâóþùåå èçìåðÿåìîé ÷àñòîòå, è ïîäàåòñÿ íà âõîä ñ÷åò÷èêà.
     Â äàííîé êîíñòðóêöèè èñïîëüçóåòñÿ ÷åòûðåõðàçðÿäíûé äåêàäíûé ñ÷åò÷èê.  Âûõîä
êàæäîãî ðàçðÿäà  ñ÷åò÷èêà ïîäêëþ÷àåòñÿ ê äåøèôðàòîðó,  êîòîðûé óïðàâëÿåò ðàáîòîé
ñåìèñåãìåíòíîãî èíäèêàòîðà.  Òàêèì îáðàçîì,  íà èíäèêàòîðàõ îòîáðàæàåòñÿ  íåïîñ-
ðåäñòâåííîå çíà÷åíèå èçìåðÿåìîé ÷àñòîòû.
.
                                     - 6 -

 ø0,9

      --------------¬     --------------¬     --------------¬     --------------¬
      ¦             ¦     ¦             ¦     ¦             ¦     ¦             ¦
f 4x 0    ¦ ÔÎÐÌÈÐÓÞÙÅÅ ¦     ¦    ÑÕÅÌÀ    ¦     ¦             ¦     ¦             ¦
  ----+             +-----+             +-----+   Ñ×ÅÒ×ÈÊ   +-----+  ÄÅØÈÔÐÀÒÎÐ ¦
      ¦ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÎ  ¦     ¦  ÑÎÂÏÀÄÅÍÈß ¦     ¦             ¦     ¦             ¦
      ¦             ¦     ¦             ¦     ¦             ¦     ¦             ¦
      L--------------     L------T-------     L------T-------     L------T-------
                                 ¦                   ¦                   ¦
                                 ¦                   ¦                   ¦
                                 ¦                   ¦                   ¦
                                 ¦            -------+------¬     -------+------¬
                                 ¦            ¦             ¦     ¦             ¦
                                 ¦            ¦  ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÎ ¦     ¦             ¦
                                 L------------+             +-----+  ÈÍÄÈÊÀÒÎÐ  ¦
                                              ¦  ÓÏÐÀÂËÅÍÈß ¦     ¦             ¦
                                              ¦             ¦     ¦             ¦
                                              L------T-------     L--------------
                                                     ¦
                                                     ¦
                                                     ¦
                          --------------¬     -------+------¬
                          ¦             ¦     ¦             ¦
                          ¦             ¦     ¦   ÄÅËÈÒÅËÜ  ¦
                          ¦ÀÂÒÎÃÅÍÅÐÀÒÎÐ+-----+             ¦
                          ¦             ¦     ¦   ×ÀÑÒÎÒÛ   ¦
                          ¦             ¦     ¦             ¦
                          L--------------     L--------------

 ø0

.
                                     - 7 -

                             _Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà.

     Ãåíåðàòîð îáðàçöîâûõ èìïóëüñîâ ÝÑ× ñîáðàí íà ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòàõ D 1.1 è D
1.2. Èìïóëüñû ñ ÷àñòîòîé 1 ÌÃö ñ åãî âûõîäà ïîäàþòñÿ íà äåêàäíûé äåëèòåëü ÷àñòî-
òû, ñîáðàííûé íà D2-D7. Ñ äåëèòåëÿ ÷àñòîòû ÷åðåç ïåðåêëþ÷àòåëü SA1 ñèãíàëû ïîäà-
þòñÿ ñ  íåîáõîäèìûì ïåðèîäîì,  ñîîòâåòñòâóþùèì âûáðàííîìó ïðåäåëó èçìåðåíèÿ,  íà
âõîä óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ.  Îíî ñîáðàíî íà ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòàõ D 8.1, D 8.2, D
9.1, D 9.2,  D 10.1 è òðàíçèñòîðå VT 4. Ñ÷åòíûå èìïóëüñû ïîäàþòñÿ íà âõîä ôîðìè-
ðóþùåãî óñòðîéñòâà,  ñîáðàííîãî íà ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòàõ D 1.3 è D 1.4. Ñ åãî âû-
õîäà ñôîðìèðîâàííàÿ  èìïóëüñíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïîäàåòñÿ íà âõîä ñõåìû ñîâïà-
äåíèÿ, ñîáðàííîé íà D 10.1.  Êàñêàä íà ýëåìåíòàõ:  äèîä VD 7, ðåçèñòîð R10, êîí-
äåíñàòîð Ñ6, òðàíçèñòîð VT 4 îïðåäåëÿåò âðåìÿ ïîäñ÷åòà èçìåðÿåìîé ÷àñòîòû è âðå-
ìÿ èíäèêàöèè, êîòîðîå ìîæíî èçìåíÿòü ïîäáîðîì R10.
     Ñ âûõîäà  6  ýëåìåíòà  D 9.2 ïîñòóïàþò èìïóëüñû ãàøåíèÿ èíäèêàòîðà â ìîìåíò
ïåðåñ÷åòà èçìåðÿåìîé ÷àñòîòû.  Òàêèì îáðàçîì,  íà èíäèêàòîðå ïîÿâëÿåòñÿ ìèãàþùåå
èçîáðàæåíèå èçìåðÿåìîé  ÷àñòîòû.  Ïðè÷åì  ÷àñòîòà  ìèãàíèÿ çàâèñèò îò âûáðàííîãî
ïðåäåëà èçìåðåíèÿ.  Ïåðåä êàæäûì èçìåðèòåëüíûì öèêëîì íà ñ÷åò÷èê ïîñòóïàåò îáíó-
ëÿþùèé èìïóëüñ  ñ  âûâîäà  5  òðèããåðà D 8.1.  Ñ÷åòíûå èìïóëüñû ïîäàþòñÿ íà âõîä
ñ÷åò÷èêà ñ âûâîäà 12 ýëåìåíòà D 1.4.
     Ñ÷åò÷èê ðåàëèçîâàí  íà  ìèêðîñõåìàõ D 11-14.  Ïîäñ÷èòàííîå ÷èñëî â äâîè÷íîì
êîäå ñ âûõîäà êàæäîãî ñ÷åò÷èêà ïîäàåòñÿ íà  âõîä  ñîîòâåòñòâóþùåãî  äåøèôðàòîðà,
êîòîðûé ïðåîáðàçóåò  äâîè÷íûé êîä â êîä äëÿ óïðàâëåíèÿ ñåìèñåãìåíòíûìè èíäèêàòî-
ðàìè HG 1 - HG 4.
     Äåøèôðàòîð ñîáðàí  íà  ìèêðîñõåìàõ  D15 - D18.  Â çàâèñèìîñòè îò âûáðàííîãî
ïðåäåëà èçìåðåíèÿ â ñîîòâåòñâóþùåì ðàçðÿäå çàãîðàåòñÿ òî÷êà,  ðàçäåëÿþùàÿ  ñîîò-
âåòñòâóþùèå äåñÿòè÷íûå ðàçðÿäû èçìåðÿåìîé ÷àñòîòû.

.
                                     - 8 -

                          _Ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèé.

     Ïðè ëþáûõ èçìåðåíèÿõ ïîêàçàíèÿ èçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðîâ îòëè÷àþòñÿ  îò  äåéñ-
òâèòåëüíûõ çíà÷åíèé èñêîìûõ âåëè÷èí èç-çà ïîãðåøíîñòåé èçìåðåíèé.
     Ïðè÷èíû ïîÿâëåíèÿ ïîãðåøíîñòåé ìîãóò áûòü ðàçëè÷íûìè, íàïðèìåð íåñîâåðøåíñ-
òâî èçìåðèòåëüíîãî ïðèáîðà, íåñîâåðøåíñòâî ìåòîäà èçìåðåíèÿ, âëèÿíèå óñëîâèé îê-
ðóæàþùåé ñðåäû, èíäèâèäóàëüíûå ñâîéñòâà ýêñïåðèìåíòàòîðà.
     Ïîãðåøíîñòè äåëÿòñÿ íà àáñîëþòíûå è îòíîñèòåëüíûå.
      1Àáñîëþòíàÿ ïîãðåøíîñòü 0 èçìåðåíèÿ ðàâíà ðàçíîñòè ìåæäó ïîêàçàíèåì ïðèáîðà  À
è äåéñòâèòåëüíûì çíà÷åíèåì À 4ä 0 èçìåðÿåìîé âåëè÷èíû:

                                À = À - À 4ä

      1Îòíîñèòåëüíàÿ ïîãðåøíîñòü 0 âûðàæàåòñÿ â ïðîöåíòàõ è áûâàåò äâóõ âèäîâ:
     1) Äåéñòâèòåëüíàÿ  îòíîñèòåëüíàÿ  ïîãðåøíîñòü,  ðàâíàÿ îòíîøåíèþ àáñîëþòíîé
ïîãðåøíîñòè ê äåéñòâèòåëüíîìó çíà÷åíèþ èçìåðÿåìîé âåëè÷èíû:

                              4ä 0 =( À / À 4ä 0)*100%.

     2) Íîìèíàëüíàÿ îòíîñèòåëüíàÿ ïîãðåøíîñòü,  ðàâíàÿ îòíîøåíèþ àáñîëþòíîé ïîã-
ðåøíîñòè ê èçìåðåííîìó çíà÷åíèþ èññëåäóåìîé âåëè÷èíû, ò. å. ê ïîêàçàíèþ ïðèáîðà:

                              4í 0 =( À / À)*100%.

     Äëÿ áîëüøèíñòâà ðàäèîèçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðîâ,  â îòëè÷èå  îò  ýëåêòðîèçìåðè-
òåëüíûõ, äåëåíèå íà êëàññû òî÷íîñòè íå ïðîèçâîäèòñÿ. Äîïóñòèìûå âåëè÷èíû îòíîñè-
òåëüíûõ è àáñîëþòíûõ ïîãðåøíîñòåé óñòàíàâëèâàþòñÿ ÃÎÑÒ èëè òåõíè÷åñêèìè óñëîâèÿ-
ìè. Ýòè çíà÷åíèÿ ïðèâîäÿòñÿ â òåõíè÷åñêîé äîêóìåíòàöèè íà ïðèáîð.

.
                                     - 9 -

                                    _Ëèòåðàòóðà.

     1. Òåðåøèí Ã. Ì. Ïûøêèíà Ò. Ã.
     "Ýëåêòðîðàäèîèçìåðåíèÿ". Èçäàòåëüñòâî "Ýíåðãèÿ", 1975 ã.

     2. "Ýëåêòðè÷åñêèå èçìåðåíèÿ"
     ïîä ðåäàêöèåé Â. Í. Ìàëèíîâñêîãî
     Ýíåðãîèçäàò, 1982 ã.

     3. È. Þ. Çàé÷èê
     "Ïðàêòèêóì ïî ýëåêòðîðàäèîèçìåðåíèÿì".
     Èçäàòåëüñòâî "Âûñøàÿ øêîëà", 1979 ã.