Raqamli vattmetrlar

Rezonans metodi. Chastotani rezonans metodi bilan o'lchash tebranish konturida yuzaga keladigan elektr rezo- nansi hodisasiga asoslanadi. Bu metod yuqori va o'tayuqori chastotalarda qo'llaniladi. Chastotani o'lchashning tuzilish sxemasi 7.5-rasmda keltirilgan.
O'lchanayotgan f_x chastota kuchlanish manbasi rezonansli chastota o'lchagich bilan bog'lanadi. Bu chastota o'lchagich yuqori sifatli o'lchash konturidan iborat bo'lib, rezonans indikatorini sozlash uchun aniq darajalash mexanizmiga ega. Chastotani o'lchash uchun konturni f_x chastota bilan rezonansga indikator ko'rsatkichining maksimal og'ishi bo'yicha sozlash kerak, ya'ni chastota sanog'ini sozlash mexanizmi shkalasi yoki jadval (grafik) bo'yicha olis

h

C
kerak. O'lchash konturining konstruktsiyasi chastotalar diapazoniga bog'liq: 50 kGs...200 MGs chastotalar diapazonida induktivlik g'altaklari va o'zgaruvchan sig'imli kondensatorlardan iborat parametrlari to'plangan konturlar qo'llaniladi; bundan yuqori chastotalarda parametrlari taqsimlangan konturlardan, ya'ni koaksial liniyalar kesmalari yoki hajmiy rezanatorlardan foydalaniladi. Chastotani rezonans metodi bilan o'lchash radiotexnikaning paydo bo'lishidan boshlab, keng qo'llanilgan edi, biroq unda jiddiy kamchiliklar mavjudligi sababli diskret sanoq metodi tomonidan siqib chiqaril- moqda. Rezonans metodining kamchiliklari jumlasiga quyidagilar kiradi: o'lchanayotgan kattalik manbasi va chastota o'lchagich bog'lanishini tanlash zarurligi; sozlashni diqqat bilan bajarish zarurligi va 0,05...0,5 foizni tashkil etuvchi ancha katta xatolik borligi. Chastotani rezonans metodi bilan o'lchash xatoligi chastota o'lchagich o'lchash konturining yaxshiligiga, indikatorning sezgirligiga, o'lchash konturini sozlash mexanizmi shkalasining darajalanishi aniqligiga va undan sanoqni olish aniqligiga, atrofdagi havoning xaroratiga hamda namligiga, chastota o'lchagichning o'lchanayotgan chastota manbasiga bog'lanish darajasiga bog'liq.
Rezonansli chastota o'lchagichlarning asosiy xarakteristikalari quyidagilar: o'lchanadigan chastotalar diapazoni, o'lchash xatoligi va sezgirlikdan iborat.
Chastota o'lchagichning sezgirligi deb uning tomonidan rezonans momenti sanog'ini ishonch bilan olish zarur bo'ladigan minimal yutiladigan (sarflanadigan) quvvatga aytiladi.
Rezonansli chastota o'lchagichlar, asosan, o'ta yuqori chastotalarni o'lchash uchun O'YuCh o'lchash generatorlarining ichiga joylashtirilgan bo'g'inlar sifatida yoki ko'chma asboblar sifatida ishlatiladi.

hastota o'lchagichning o'lchanayotgan chastota manbasi bilan bog'lanishi uncha katta bo'lmagan shtirli yoki ruporli attenyuator, yoki halqa, zond, tirqish, yoki teshik shaklidagi aloqa elementlari orqali amalga oshiriladi. Bog'lanishni kamaytirish uchun chastota o'lchagich oldidan ko'pincha, susaytirishi odatda, 10 dB bo'lgan attenyuator ulanadi.
Rezonans indikatori sifatida detektor (germaniyli yoki kremniyli nuqtaviy diod) va magnitoelektrik mikroampermetr qo'llaniladi. Sezgirlikni oshirish uchun o'zgarmas tok kuchaytirgichlari, O'YuCh signalini impulsli modulyatsiyalashda esa impulslarni kengaytiradigan integrallovchi kaskad, past chastota kuchaytirgichi va detektorli voltmetr yoki ostsillograf qo'llaniladi. O'YuCh ni rezonansli chastota o'lchagichlar o'lchanayotgan zanjirga ulanish usuli bo'yicha o'tishli va yutishli turlarga bo'linadi. O'tishli chastota o'lchagichning tebranish konturi ikkita aloqa elementi bilan ta'minlangan: energiyani uzatish liniyasidagi elektromagnit maydon bilan bog'lanish uchun kirish elementi va indikator bilan bog'lanish uchun chiqish elementi.
Rezonansga sozlanish momentini indikatorning maksimal ko'rsatishi bo'yicha aniqlanadi (7.6-a rasm); agar chastota o'lchagich rezonansga sozlanmagan bo'lsa, ko'rsatishlar bo'lmaydi.
Yutuvchi chastota o'lchagichdan foydalanilganda detektorni O'YuCh tebranishlari manbasi va chastota o'lchagich rezonatori orasiga ulanadi. Detektor tokini o'lchaydigan asbobning ko'rsatishlari traktdagi quvvatga proportsionaldir. Chastota o'lchagich konturi liniya orqali o'tayotgan elektromagnit maydon chastotasiga hali sozlanmagan vaqtda indikator ko'rsatishlari maksimal bo'ladi; sozlanganida maydon energiyasining bir qismi yutiladi va indikator ko'rsatishlari kamayadi (7.6-b rasm). Chastota o'lchagichning bunday ulanish varianti afzalroqdir, chunki uning ishini uzluksiz kuzatish imkonini beradi.

2. 
   Raqamli chastota o'lchagichlar va vaqt
   oraliqlarini o'lchagichlar
   

Davriy signalning chastotasi f_x ni o'lchash uchun uning ma'lum vaqt intervali At_o dagi davrlari soni N ni sanash etarlidir. O'lchash natijasi f_x = N/At_o nisbat bilan aniqlanadi.
Ikkinchi tomondan, noma'lum vaqt intervali At_x ni o'lchash uchun ma'lum f_o chastotali signalning o'lchanayotgan At_x intervali ichidagi T_o davrlari soni N ni sanash etarlidir. O'lchash natijasi At_x = N/f₀ = NT_o bilan ifodalanadi. Ma'lum chastotali signalning T_o davri mazkur metodda, ishning mohiyatiga ko'ra, noma'lum vaqt intervalini o'lchashga yordam beruvchi «elektron chizg'ich»ning bo'lim qiymatini aniqlaydi. Bu aytilgan bevosita sanoq metodlari elektr signallarining chastota-vaqt xarakteristikalarini o'lchashning ko'pchilik raqamli metodlarining asosida yotadi. Signalning chastotasi va davri o'zaro bog'liqligi sababli, bu kattaliklarning har biri, ikkinchisini o'lchash natijasi bo'yicha bilvosita usul bilan aniqlanishi mumkinligi ma'lum.