周波数カウンタ - 目的、種類、使用の特徴

周期信号の周波数を決定し、スペクトルの高調波成分を特定するには、周波数計と呼ばれる特殊な無線測定 (および電気測定) 装置が使用されます。

現在、測定方法に応じて、アナログ (直接周波数推定用) と比較装置 (電子計数、ヘテロダイン、共振など) の 2 種類の周波数カウンターがあります。

アナログは、正弦波発振、ヘテロダイン、共振および振動の研究、信号の高調波成分の測定、電子計数およびコンデンサの測定、離散事象の周波数の決定に適しています。

構造の種類に応じて、周波数計はポータブルまたは固定のパネルに取り付けることができます。構造の種類は特定のデバイスの応用分野によって異なります。

アナログポインタ周波数カウンタ

アナログアナログ周波数計は電気機械測定装置を指し、磁気電気、電磁気、または電気機械の原理で動作します。 電気力学的システム.

このような装置の動作は、複合測定回路のインピーダンスの係数と、それを通過する電流のパラメータとの依存性に基づいています。デバイスの測定回路は、周波数依存抵抗と周波数独立抵抗で構成されます。

したがって、さまざまな信号が比例計器のアームに送信されます。測定された電流は、周波数に依存しない回路を通じて一方のアームに供給され、もう一方のアームには周波数依存回路を通じて供給されます。その結果、装置の針は、2 つのアームを通る電流の磁流が平衡するような位置に配置されます。

この原理に基づいて動作する周波数カウンターの一例は、ソ連が設計した M800 です。 電流周波数の測定用 移動体および静止体のスキームでは 900 ～ 1100 Hz の範囲で。本体の消費電力は7Wです。

リードリード周波数計

リード周波数計のスケールには、弾性鋼の舌状のプレートのセットがあり、各リードは機械振動の独自の共振周波数を持っています。リードの共鳴振動は、電磁石の交流磁場の作用によって励起されます。

分析された電流が電磁回路を通過すると、電流の周波数に最も近い共振周波数を持つタングが最大の振幅で振動し始めます。各リードの共振振動の周波数は、デバイスのスケールに反映されます。したがって、視覚的な表示は非常に明確です。

振動リード式周波数計の例としては、AC 回路の周波数測定に使用される B80 計器があります。周波数範囲は48～52Hz、周波数計の消費電力は3.5Wです。

コンデンサ周波数計

現在、10 Hz ～ 10 MHz の範囲のコンデンサ周波数計を見つけることができます。これらのデバイスの動作原理は、コンデンサの充電および放電プロセスの交互に基づいています。コンデンサはバッテリーによって充電され、その後電気機械システムで放電されます。

測定された信号のみがスイッチング パルスを決定するため、充放電の繰り返し率は調査された信号の周波数と一致します。 CU の電荷は 1 デューティ サイクルで流れることがわかっているため、磁気電気システムを流れる電流は周波数に比例し、アンプはヘルツに比例します。

21 の測定範囲を備えたコンデンサ周波数計の例としては、低周波機器の調整に使用される F5043 デバイスがあります。測定可能な周波数の最小値は 25 Hz、最大値は 20 kHz です。動作モードでのデバイスの消費電力は 13 W 以下です。

周波数カウンターヘテロダイン

ヘテロダイン周波数計は、トランシーバーのセットアップと保守、変調信号の搬送周波数の測定に役立ちます。ゼロリズムが達成されるまで、調査対象の信号の周波数が局部発振器（補助同調可能発振器）の周波数と比較されます。

ゼロビートは、調査対象の信号の周波数が局部発振器の周波数と一致していることを示します。実績のあるヘテロダイン周波数計の例としては、CW 送信機と受信機の校正に使用される「Ch4-1 Wave Meter」管があります。デバイスの動作範囲は 125 kHz ～ 20 MHz です。

共振周波数計

同調可能な共振器の周波数は、テストされる信号の周波数と比較されます。共振器は、発振回路、空洞共振器、または 4 分の 1 波長セグメントです。調査された信号は共振器に送られ、共振器の出力から検流計に送られます。

検流計の最大読み取り値は、共振器の固有周波数と調査対象の信号の周波数の最適な一致を示します。オペレーターはダイヤルでレゾネーターを制御します。共振周波数計の一部のモデルでは、感度を高めるためにアンプが使用されています。

共振周波数カウンターの一例は、7 ～ 9 GHz の連続信号およびパルス変調信号の周波数で受信機と送信機を調整するために設計されたデバイス Ch2-33 です。デバイスの消費電力は 30 ワット以下です。

電子周波数カウンター

電子周波数カウンターは単純にパルス数をカウントします。カウントされたパルスは、入力回路によって任意の形状の周期信号から形成されます。この場合、カウントダウン間隔はデバイスの水晶振動子に基づいて設定されます。したがって、電子周波数カウンタは比較デバイスであり、その精度は標準の品質に依存します。

計数用の電子周波数カウンターは非常に汎用性の高いデバイスであり、測定周波数範囲が広く、精度が高いという点で異なります。たとえば、Ch3-33 機器の測定範囲は 0.1 Hz ～ 1.5 GHz で、精度は 0.0000001 です。最新のデバイスでは分周器が使用されているため、利用可能な測定周波数は数十ギガヘルツまで増加します。

一般に、電子周波数カウンタは、この目的で最も一般的であり、人気のある専門的なデバイスです。周波数を測定するだけでなく、パルスの持続時間とパルス間の間隔の両方を見つけたり、パルスの数を数えるだけでなく、周波数間の関係を計算したりすることもできます。