Frekvensmåler

En frekvensmåler er et måleinstrument beregnet til at vise frekvensen af et simpelt periodisk signal .

Apparatet er hovedsageligt en tæller for forekomster af en karakteristisk overgang af det indgående signal. At bestemme ved spektralanalyse den grundlæggende frekvens og de vigtigste komponenter i et komplekst signal, en spektrumanalysator skal anvendes . Vi kan derefter eventuelt filtrere frekvensen af ​​interesse og måle den mere præcist med frekvensmåleren, forudsat at den er tilstrækkelig stabil.

  1. Et formningstrin omdanner indgangssignalet til impulser med samme frekvens.
  2. En oscillator, der er så stabil som muligt, kaldet en tidsbase, giver det benchmark, som frekvenser kan sammenlignes med.
  3. Målingen kan udføres
    • eller ved at tælle impulser fra indgangen i en given tid (svarende til et bestemt antal perioder i tidsbasen). Vi får frekvensen direkte.
    • eller ved at tælle antallet af perioder i tidsbasen i intervallet mellem et bestemt antal impulser fra indgangssignalet. Et multiplum af perioden for signalet, der skal måles, opnås, hvorfra frekvensen skal beregnes.
    • eller indirekte ved at blande et signal, der er afledt af de karakteristiske overgange med en anden, af tæt frekvens, dannet ud fra tidsbasen, og derefter ved at måle frekvensen af ​​de beats, der følger efter den ene eller den anden af ​​de foregående midler .

Skærmen er generelt digital. Det giver en gennemsnitlig frekvens og undertiden en indikation af signalets afvigelse fra denne frekvens.

Tidsbase

Tidsbasen er en krystaloscillator  ; ofte er denne krystal lukket i en temperaturstyret kabinet ( OCXO ). Den bedste præcision opnås efter flere timers stabilisering af kredsløbene.

Præcision

Præcisionen afhænger af tidsbasen, men også af målingens varighed. Det er faktisk nødvendigt at måle et stort antal perioder af signalet for at opnå tilstrækkelig præcision.

Jitter

Nogle enheder er i stand til at måle den gennemsnitlige frekvens, men også tidsforskellen for hver af transistionerne sammenlignet med en absolut regelmæssighed, kaldet jitter .

Oprindelsen til disse forskelle kan ligge i oscillatoren, der producerer det signal, der skal måles, men også i baggrundsstøj og detekterede interferenser, herunder i kablet, der forbinder det til måleenheden.

Gamle enheder

Før generaliseringen af ​​elektroniske enheder blev frekvensen målt med et batteri af elektromekaniske resonatorer. Kun den, hvis resonansfrekvens var tæt på den målte frekvens, blev vibreret. Disse enheder gav til omkring 1% hyppigheden af ​​generatorer og generatorer .

Til højere frekvenser brugte vi et tunet kredsløb bestående af en spole og en variabel kondensator, som et dipmeter . Ved at justere den variable kondensator ændres resonansfrekvensen; et kuvertdetektorkredsløb forbundet til et galvanometer gør det muligt at identificere det, der reducerer det indgående signal mest. Kondensatorens akse er forbundet til en gradueret drejeknap, hvorpå frekvensen læses.

Se også