Comptador de freqüència: finalitat, tipus, característiques d'ús
Per determinar les freqüències dels senyals periòdics, així com per identificar els components harmònics dels espectres, s'utilitzen dispositius especials de mesura de ràdio (i mesura elèctrica) anomenats freqüències.
Avui dia hi ha dos tipus de comptadors de freqüències segons el mètode de mesura: els analògics (per a l'estimació directa de la freqüència) i els dispositius de comparació (que inclouen: recompte electrònic, heterodí, ressonància, etc.).
Els analògics són adequats per estudiar oscil·lacions sinusoïdals, heterodines, ressonants i vibracionals - per mesurar components harmònics d'un senyal, comptatge electrònic i condensador - per determinar les freqüències d'esdeveniments discrets.
Segons el tipus de construcció, els mesuradors de freqüència es poden muntar en un panell, portàtil o estacionari; el tipus de construcció depèn del camp d'aplicació d'un dispositiu en particular.
Comptador de freqüència de punter analògic
El mesurador de freqüència analògic analògic es refereix a dispositius de mesura electromecànics i funciona segons el principi de magnetoelèctric, electromagnètic o sistema electrodinàmic.
El funcionament d'aquest dispositiu es basa en la dependència del mòdul de la impedància del circuit de mesura compost dels paràmetres del corrent que el travessa. El circuit de mesura del dispositiu consta de resistències dependents de la freqüència i independents de la freqüència.
Així, s'envien diferents senyals al braç de l'instrument proporcional: el corrent mesurat s'alimenta a un braç mitjançant un circuit independent de la freqüència, a l'altre a través d'un circuit dependent de la freqüència. Com a resultat, l'agulla del dispositiu es col·loca en una posició tal que els fluxos magnètics de corrents pels dos braços trobaran l'equilibri.
Un exemple d'un comptador de freqüència que funciona amb aquest principi és el M800 dissenyat soviètic per mesurar les freqüències actuals en el rang de 900 a 1100 Hz en els esquemes d'objectes mòbils i estacionaris. El consum d'energia del dispositiu és de 7 W.
Mesurador de freqüència de canya
El mesurador de freqüència de canyes té a la seva escala un conjunt de plaques en forma de llengüetes d'acer elàstic, i cadascuna de les canyes té la seva pròpia freqüència de ressonància de vibració mecànica. Les vibracions ressonants de la canya són excitades per l'acció d'un camp magnètic altern d'un electroimant.
Quan el corrent analitzat passa pel circuit electromagnètic, la llengua amb la freqüència de ressonància més propera a la freqüència del corrent comença a oscil·lar amb la major amplitud. La freqüència de vibració ressonant de cada canya es reflecteix a l'escala del dispositiu. Així que la indicació visual és molt clara.
Un exemple de mesurador de freqüència de canya vibrant és l'instrument B80, que s'utilitza per mesurar la freqüència en circuits de CA.El rang de freqüències és de 48 a 52 Hz, el consum d'energia del mesurador de freqüència és de 3,5 W.
Mesurador de freqüència del condensador
Avui podeu trobar mesuradors de freqüència de condensadors per a intervals de 10 Hz a 10 MHz. El principi de funcionament d'aquests dispositius es basa en l'alternança dels processos de càrrega i descàrrega d'un condensador. El condensador es carrega per la bateria i després es descarrega en el sistema electromecànic.
La taxa de repetició de càrrega-descàrrega coincideix amb la freqüència del senyal investigat, ja que només el senyal mesurat determina el pols de commutació. Sabem que la càrrega CU flueix en un cicle de treball, per tant, el corrent que flueix pel sistema magnetoelèctric és proporcional a la freqüència, per tant, els amperes són proporcionals als hertz.
Un exemple de mesurador de freqüència de condensador amb 21 rangs de mesura és el dispositiu F5043 utilitzat per ajustar equips de baixa freqüència. La freqüència mínima mesurable és de 25 Hz, la màxima és de 20 kHz. Consum del dispositiu en mode de treball: no més de 13 W.
Comptador de freqüència heterodí
Els mesuradors de freqüència heterodins són útils per configurar i mantenir transceptors, per mesurar les freqüències portadores de senyals modulats. La freqüència del senyal investigat es compara amb la freqüència de l'oscil·lador local (oscil·lador auxiliar ajustable) fins que s'aconsegueix un ritme zero.
Els batecs zero indiquen la coincidència de la freqüència del senyal investigat amb la freqüència de l'oscil·lador local. Un exemple d'un mesurador de freqüència heterodina provat en el temps és el tub "Ch4-1 Wave Meter", utilitzat per calibrar transmissors i receptors CW. El rang de funcionament del dispositiu és de 125 kHz a 20 MHz.
Mesurador de freqüència de ressonància
La freqüència del ressonador sintonitzable es compara amb la freqüència del senyal que s'està provant. El ressonador és un circuit oscil·lant, un ressonador de cavitat o un segment de quart d'ona. El senyal investigat va al ressonador i des de la sortida del ressonador el senyal va al galvanòmetre.
Les lectures màximes del galvanòmetre mostren la millor concordança de la freqüència natural del ressonador amb la freqüència del senyal en estudi. L'operador controla el ressonador amb un dial. En alguns models de mesuradors de freqüència de ressonància, s'utilitzen amplificadors per augmentar la sensibilitat.
Un exemple de comptador de freqüències ressonants és el dispositiu Ch2-33, dissenyat per sintonitzar receptors i transmissors amb freqüències de senyals continus i modulades per pols de 7 a 9 GHz. El consum del dispositiu no supera els 30 watts.
Comptador de freqüència electrònic
Un comptador de freqüència electrònic només compta el nombre de polsos. Els polsos comptats estan formats pels circuits d'entrada a partir d'un senyal periòdic de forma arbitrària. En aquest cas, l'interval de compte enrere s'estableix en funció de l'oscil·lador de cristall del dispositiu. Així, el comptador de freqüència electrònic és un dispositiu de comparació la precisió del qual depèn de la qualitat de l'estàndard.
Els comptadors de freqüències electrònics per al recompte són dispositius molt versàtils, es diferencien en amplis rangs de freqüències de mesura i alta precisió. Per exemple, el rang de mesura de l'instrument Ch3-33 és de 0,1 Hz a 1,5 GHz i la precisió és de 0,0000001. Les freqüències de mesura disponibles augmenten a desenes de gigahertz a causa de l'ús de divisors en dispositius moderns.
En general, els comptadors de freqüències electrònics són els aparells professionals més habituals i buscats per a aquesta finalitat.Permeten no només mesurar freqüències, sinó que també permeten trobar tant la durada dels polsos com els intervals entre ells, i fins i tot calcular la relació entre freqüències, per no parlar de comptar el nombre de polsos.