Счетчики частоты и интервальные таймеры просты в использовании, но некоторые ключевые подсказки, подсказки, указатели и приемы могут помочь максимально упростить получение наилучших показаний.
Частотомеры и интервальные таймеры очень просты в использовании. Однако знание того, как использовать частотомер и счетчик временных интервалов, может помочь получить наилучшие показания самым простым способом. Знание того, как пользоваться частотомером, позволяет проводить точные измерения как можно быстрее, предотвращая некоторые возникающие ловушки, а также предотвращая повреждение измерительного прибора, которое может произойти при некоторых обстоятельствах.
Как пользоваться частотомером
Во многих отношениях использовать частотомер очень просто. Часто достаточно просто включить счетчик и подать сигнал на вход. Частотомеры и таймеры могут использоваться для измерения многих сигналов от цифровых логических сигналов до РЧ и микроволн. Технология счетчиков была разработана таким образом, чтобы эти счетчики частоты и таймеры могли измерять временные интервалы, а также частоту. Используя технологию цифровой обработки, можно измерять как временной интервал, так и частоту, поскольку одно является обратным по отношению к другому.
Для простого измерения частоты или временного интервала необходимо подать сигнал на вход. При использовании частотомера необходимо выбрать базовый интервал времени. Обычно варианты 0,1 с, 1 с, 10 с являются наиболее распространенными. Они относятся к промежутку времени, в течение которого ворота частотомера открыты и подсчитываются входящие импульсы. Таким образом, при времени стробирования в 1 секунду будет подсчитано 1 000 000 импульсов для сигнала с частотой 1 МГц, или в простом примере ниже, если будет подсчитано пять импульсов с временем стробирования в секунду, тогда частота будет равна 5 Гц.
Здесь видно, что каждый раз, когда сигнал проходит уровень срабатывания счетчика частоты в положительном направлении, счетчик отсчитывает переход. Чем выше частота, тем больше импульсов подсчитывается. Как видно, подсчитывается пять импульсов. Если предположить, что время стробирования равно 1 секунде, это будет означать частоту 5 Гц. Если бы время стробирования было 0,1 с, то это указывало бы на частоту 50 Гц.
Более длительное время стробирования, естественно, даст более точные результаты. Возьмем пример времени стробирования 0,1 с и пяти подсчитанных импульсов, указывающих на сигнал с частотой 50 Гц. Сократив объяснение до самого простого, система не может отличить, например, сигнал с частотой 50 Гц от сигнала с частотой 55 Гц. Оба дадут пять счетов за время 0,1 с. Чтобы дать лучшее представление о частоте, время стробирования в 1 секунду позволит выполнить 55 отсчетов, например, если сигнал работает на частоте 55 Гц.
Хотя большее время строба дает более высокий уровень точности, выбор времени строба обычно в большей степени зависит от необходимости быстрого обновления частоты. Например, более длительное время запуска замедлит и автоматизирует тестирование, а для инженера, работающего на стенде, дополнительное время ожидания может раздражать. Соответственно, обычно используется короткое время стробирования, если не требуется высокий уровень точности.
Обычно счетчики частоты имеют вход с высоким импедансом. Обычно это 1 МОм. Можно использовать щуп осциллографа X1 для подключения счетчика к точке тестируемой цепи. Поскольку щуп осциллографа имеет зажим и вход BNC, это часто обеспечивает очень удобный способ подключения и измерения. Многие высокочастотные счетчики имеют вход 50 Ом в дополнение к входу с высоким импедансом — это может быть отдельный разъем или переключаемый. При использовании входа 50 Ом максимальное входное напряжение будет намного меньше, поэтому следите за амплитудой сигнала, так как перегрузка входа может привести к повреждению.
Как использовать счетчик временных интервалов/интервальный таймер
Используя счетчик-таймер, можно выполнять различные измерения временных интервалов. Типы измерения временного интервала, которые могут быть выполнены, зависят от используемого таймера счетчика.
- Измерения временного интервала с одним входом: базовая форма таймера-счетчика — таймер с одним входом. Обычно любые измерения выполняются на переднем фронте сигнала. Основное измерение будет производиться от нарастающего фронта сигнала до следующего видимого нарастающего фронта. Это дает временной интервал для формы волны. В некоторых случаях можно выполнить измерение с помощью одного входного счетчика от нарастающего или положительного фронта до спадающего или отрицательного фронта. Для выбора необходимых фронтов используются переключатели на передней панели или методы дистанционного программирования.
- Измерения временного интервала с двойным входом: некоторые таймеры-счетчики, которые можно использовать, имеют двойные входы. Эта форма измерения временного интервала может использоваться с двумя сигналами, и это нормально, когда на обоих каналах можно выбрать положительный (нарастающий) или отрицательный (падающий) фронт. Чтобы настроить это, нужно просто подключить необходимые формы волны к входам, а затем выбрать фронты.
- Видно, что существует четыре комбинации времени. На диаграмме A+ обозначает передний фронт сигнала A, а B-, например, означает задний фронт сигнала B.
Советы и подсказки по использованию частотомера/интервального таймера
При использовании частотомера существует ряд общих мер предосторожности, которые могут быть приняты для обеспечения достижения наиболее точного результата.
- Сохраняйте временную базу/часы счетчика частоты в тепле: База времени часов в частотомере/таймере определяет общую точность прибора. В то время как уровни дрейфа малы, частота меняется на небольшие величины, особенно по мере того, как инструмент и, следовательно, генератор нагреваются. Даже очень точные кварцевые генераторы, управляемые печью, дрейфуют, когда достигают температуры. Соответственно, лучше всего держать базу времени при рабочей температуре, включив прибор за несколько часов до использования. Могут даже потребовать оставить на ночь и т.д.
- Купите инструмент с точной временной базой: Поскольку точность временной базы напрямую влияет на точность измерения, когда необходимо выполнить точные измерения, необходимо использовать инструмент с точной временной базой или использовать внешний, который очень точный. Большинство счетчиков и таймеров имеют возможность использовать внешнюю временную базу или тактовый генератор.
- Не перегружайте вход: при использовании частотомера большинство сигналов можно подавать на вход, не опасаясь перегрузки. Логика, например TTL или большинство других семейств и большинство радиочастотных сигналов, будут в порядке. Однако при наличии сильных сигналов необходимо соблюдать осторожность, чтобы не перегрузить вход и даже не повредить его. Это может быть особенно верно при использовании некоторых ВЧ-счетчиков частоты, которые могут иметь входное сопротивление 50 Ом. Внутренняя нагрузка может выдерживать только ограниченную мощность. Если должны использоваться высокие уровни мощности, необходимо использовать согласованный аттенюатор, чтобы снизить уровень сигнала до приемлемого уровня, иначе внутренний нагрузочный резистор будет поврежден.
- Для шумных сигналов обратите внимание на ошибку триггера: при использовании частотомера или таймера с шумным сигналом шум может вызвать ложные отсчеты, которые повлияют на показания. Чтобы избежать этого, тщательная установка точки срабатывания может переместить уровень срабатывания в точку, при которой маловероятно возникновение ложных срабатываний.
- Не забудьте выполнить калибровку: с учетом различных аспектов, таких как старение кристалла, которое влияет даже на самые точные генераторы тактовых импульсов или временные развертки на кварцевых кристаллах, необходимо убедиться, что частота временной развертки поддерживается как можно точнее, а все другие функции работают в заданных диапазонах. .
- Привязать все временные базы к одному тактовому генератору: когда система использует несколько временных баз, возможны дрожание и перекос между сигналами, которые могут вызвать некоторые неточности. Чтобы преодолеть это, часто целесообразно привязать все элементы системы к единой точной временной шкале. Большинство счетчиков частоты имеют внешние часы на входе временной развертки, что позволяет использовать внешнюю временную развертку для счетчика частоты. В качестве альтернативы также можно использовать временную развертку счетчика частоты, поскольку часто имеется выходной сигнал внутреннего генератора/временной развертки.
Очень хорошие результаты обычно получаются от частотомеров и таймеров. Обычно достаточно просто подключить измерительный прибор к сети, включить его и подключить к точкам, где необходимо выполнить измерения частоты или временного интервала. Можно производить быстрые и точные измерения. Применение нескольких простых советов, советов и приемов может гарантировать, что будут проведены наилучшие измерения, а измерительный прибор будет защищен от любых повреждений.