6 (97)

6

(1.8)

6

Maksymalną procentową wartość względnego błędu kwantowania y_u wyrażają zależności (1.9):

(1.9)

/w =±^I00% = ±~-

Jx    pj *

100% = ± ■^ 100% = ± — 100%.

N.

Na tej podstawie sumaryczny względny błąd pomiaru y_f cyfrowym częstościomierzem, skonfigurowanym do pomiaru częstotliwości średniej, obliczamy z wzoru (1.10):

Zo ⁺

1

100%,

(1.10) ^

gdzie y₀ - błąd względny generatora zegarowego.

Z wzorów (1.9) i (1.10) wynika, że niskie częstotliwości f_x mierzone są cyfrowym częstościomierzem. skonfigurowanym do pomiarów częstotliwości średniej, z niewielką dokładnością. Przy zadanym czasie otwarcia bramki T_p dolną granicę mierzonych częstotliwości f_xmin, wynikającą z dopuszczalnego błędu kwantowania y^,_p. obliczamy z wzoru (1.11):

*    =-^IQQ- Hz.    (1.11)

* p y kwfjop

Zmniejszenie błędu kwantowania przy pomiarze niskich częstotliwości osiąga się poprzez:

•    Wydłużenie czasu pomiaru Tp. co nie zawsze jest dopuszczalne. Należy się wtedy liczyć, w przypadku gdy mierzona częstotliwość zmienia się w czasie pomiaru, z pojawianiem się dodatkowego błędu 6 charakterze dynamicznym, związanego z uśrednianiem.

•    Zwiększenie liczby impulsów zapełniających przedział czasu T_p - osiąga się to poprzez powielenie mierzonej częstotliwości M razy. W tym przypadku wartość bezwzględnego błędu kwantowania pozostaje stała, natomiast błąd względny zmniejsza się M razy. Realizacja tego sposobu wymaga zastosowania w przyrządzie dodatkowego bloku, powielacza częstotliwości, co znacznie komplikuje układ.

•    Wykonanie pomiarów wielokrotnych i uśrednienia ich rezultatów (obliczenie średniej arytmetycznej z serii). Sposób ten nawiązuje do stochastycznego charakteru błędu kwantowania, który jako kompozycja równomiernych rozkładów błędów At_p i At_k posiada rozkład trójkątny, zwanym rozkładem Simpsona [6, 9, 10).

•    Przekonfigurowanie przyrządu w tryb pomiaru okresu T_x lub jego wielokrotności i wyliczenie częstotliwości jako odwrotności f_x = \/T_x.

1.3 Częstościomierze mierzące czas trwania Tx okresu lub jego wielokrotności (tryb B)

Istota pomiaru polega porównaniu okresu T_x sygnału mierzonego z okresem To GENERATORA ZEGAROWEGO, co ilustrują schemat blokowy z rys. 1.5 i przebiegi czasowe przedstawione na rys. 1.6. Mierzony sygnał jest, w BLOKU WEJŚCIOWYM I FOMUJĄCYM. poddany kondycjonowaniu i formowaniu w sygnał impulsowy o tym samym okresie T_x. DZIELNIK CZĘSTOTLIWOŚCI zapewnia możliwość podziału częstotliwości w stosunku K = 1,    10,    100, ...Wtedy, ukształtowany w BLOKU STEROWANIA I FORMOWANIA

BRAMKI impuls bramkujący, sterujący wejściem (2) BRAMKI, ma czas trwania KT_x. Impuls bramkujący „wycina” z ciągu impulsów GENERATORA ZEGAROWEGO o okresie To,