Частотомеры: виды и особенности приборов

Удобно строить графики и гистограммы, когда под рукой цифровой частотомер определяет частоты сигналов и в режиме реального времени выводит их на экран. Такой помощник нужен во многих областях научной и практической деятельности. Электротехника, радиоэлектроника, телекоммуникации тесно связаны с необходимостью точно определить частоту сигнала. В статье разберем, чем отличаются виды устройств.

Разновидности приборов

Частотомеры классифицируют по разным характеристикам.

По сфере использования устройства разделяют на классы:

• радиоизмерительные — конденсаторный, гетеродинный, электронно-счетный, резонансный;
• электроизмерительные — некоторые электронно-счетные и конденсаторные, вибрационный, аналоговый стрелочный.

Граница между представителями классов достаточно расплывчата.

По методу измерения приборы бывают:

• частотомеры сравнения — в зависимости от вида измеряют гармонические составляющие сигнала или определяют частоты дискретных событий;
• аналоговые — исследуют синусоидальные колебания и используются для непосредственной оценки частоты.

По строению частотомеры делят на стационарные, щитовые и переносные.

По способу вывода сведений условно выделяют аналоговые (используют шкалу и стрелку) и цифровые (встроен электронный дисплей) устройства.

Работа и особенности частотомеров

Принцип работы прибора зависит от его вида:

• вибрационный механический связан с явлением резонанса,
• электромеханический отличается от первого наличием электромагнита,
• резонансный сравнивает частоту собственных колебаний с частотой другого прибора,
• цифровой подсчитывает число периодов измеряемых колебаний за установленное время,
• электродинамический имеет логометр с определенной частотой и сравнивает поступающие колебания со своим эталоном,
• электронно-счетный подсчитывает число импульсов, образованных входными цепями за установленный временной интервал,
• гетеродинный использует метод нулевых биений для сравнительного анализа частоты входного сигнала и гетеродина,
• конденсаторный попеременно заряжает конденсаторы от батареи и разряжает через магнитоэлектрический механизм.

Стоимость частотомеров, как и цена на осциллограф, генератор сигналов и другие приборы зависит от производителя и характеристик устройства. Некоторые устройства многофункциональные. Например, частотомеры Tektronix серии MCA3000 обладают лучшими показателями по частотному и временному разрешению, отличаются высокой скоростью передачи данных. А серия FCA Tektronix сочетает частотомер и таймер в одном устройстве и обнаруживает малейшие изменения частоты и времени.