8 (71)

8

Błędy częstościomicrza mierzącego czas trwania okresu są powodowane błędami generatora zegarowego, błędami związanymi z formowaniem sygnału bramki i błędami kwantowania.

Błąd kwantowania posiada dwie składowe o charakterze przypadkowym A/., \At_k,

których źródłem jest brak synchronizacji (rys. 1.4) między impulsem bramkującym i impulsami generatora zegarowego. Maksymalna (graniczna) w^?artość bezwzględnego błędu kwantowania A*,/ pomiarze ffkresu jest równa:

(1.14)

Graniczną wartość względnego błędu kwantowania y_iytJ obliczamy z wzorów:

-lUU^u/o = ±— ^

K/o

Ym =±

^A*^v7 100% = ± — 100% = ± — 100% = ±

100%.

(1.15)

KT,    KT,    Kf₀    KN,

Błąd kwantowania rośnie wraz ze wzrostem częstotliwości f_x sygnału mierzonego. Maksymalną wartość f_xtaax, która może być zmierzona z dopuszczalnym błędem kwantowania y_kt,_TJop określają wzory:

fim»

Kr,

kwTdop

1007;

kwTdop f0 100

Hz.

(1.16)

Podczas pomiaru okresu znaczący wpływ na dokładność mają szumy zawarte w sygnale mierzonym u(/), zniekształcające impuls strobujący (impuls otwarcia bramki) o czasie trwania T_x lub KT_X, formowany za pomocą układu przerzutników Błąd przerzutnika y_;>(ang. trygger error). szacuje się [2, 10] na podstawie wzoru:

Y_P =

1 U.

1

^p tiK U_ TrICh ’

(1.17)

w którym

U a - wartość skuteczna napięcia szumów,

U_m - amplituda sygnału, h = U_m/U_y. - tzw. stosunek sygnał/szum.

Łatwo wykazać, ze przy stosunku sygnał/szum równym 40dlf(h = 100) i K = 1 błąd przerzutnika y_p = 0,3%. Jeśli przy tym samym h mierzyć 1007; zamiast 1 T_x to y_r = 0,003%.

Reasumując powyższe wywody otrzymujemy wzór (1.18) na graniczny błąd względny y_T popełniany przy pomiarze okresu częstościomierzem cyfrowym

Yr

Y>+Y_P+~

100% = ±

Yq+Y_p+-£-

100%

(1.18)

X /

1.3 Inne konfiguracje cyfrowego częstościomierza

1.3.1 Wyznaczanie stosunku dwóch częstotliwości fs/fo

Wyznaczanie stosunku dwóch częstotliwości f_A i f_B odbywa się w układzie pokazanym na rys. 1.5. Zasada pomiaru jest identyczna jak przy pomiarze częstotliwości z tym. że bramkę otwierają impulsy, ukształtowane w- BLOKU FORMOWANIA o częstotliwości /_B, doprowadzane do wejścia (2) BRAMKI przeznaczonego dla częstotliwości generatora