Действие резонансного Ч. основано на сравнении измеряемой частоты с частотой собственных колебаний электрического контура (или резонатора СВЧ), настраиваемого в резонанс с измеряемой частотой. Резонансный Ч. состоит из колебательного контура с петлёй связи, воспринимающей электромагнитные колебания (радиоволны), детектора
, усилителя и индикатора
резонанса (рис. 3
). При измерении контур настраивают при помощи калиброванного конденсатора (или поршня резонатора в диапазоне СВЧ) на частоту воспринимаемых электромагнитных колебаний до наступления резонанса, который регистрируют по наибольшему отклонению указателя индикатора. Погрешность измерений таким Ч. 5.
10¾3
—5·10¾4
. В гетеродинных Ч. измеряемая частота сравнивается с известной частотой (или её гармониками) образцового генератора — гетеродина
.
При подстройке частоты гетеродина к частоте измеряемых колебаний на выходе смесителя (где происходит сравнение частот) возникают биения
, которые после усиления индицируются стрелочным прибором, телефоном или (реже) осциллографом. Относительная погрешность гетеродинных Ч. 5·10¾4
—5·10¾6
. Широкое применение получили цифровые Ч., принцип действия которых заключается в подсчёте числа периодов измеряемых колебаний за определённый промежуток времени. Электронно-счётный Ч. состоит из формирующего устройства, преобразующего синусоидальное напряжение измеряемой частоты в последовательность однополярных импульсов, временного селектора импульсов, открываемого на определённый промежуток времени (обычно от 10¾4
до 10 сек
), электронного счётчика, отсчитывающего число импульсов на выходе селектора, и цифрового индикатора. Современные цифровые Ч. работают в диапазоне частот 10¾4
¾109
гц
, относительная погрешность измерения 10¾9
¾10¾11
; чувствительность 10¾2
в.
Такие Ч. используются преимущественно при испытаниях радиоаппаратуры, а с применением различных измерительных преобразователей
—
для измерения температуры, вибраций, давления, деформаций и других физических величин. Разновидностью образцовых Ч., высшей точности являются эталоны и стандарты частоты, погрешность которых лежит в пределах 10¾12
—5.
10¾14
. Измерителем частоты вращения валов машин и механизмов служит тахометр
.
Лит.:
Мирский Г. Я., Радиоэлектронные измерения, 3 изд., М., 1975; Кушнир Ф. В., Радиотехнические измерения, 3 изд., М., 1975. Е. Г. Билык.
Рис. 2. Схема электродинамического частотомера: K — неподвижная катушка логометра из двух одинаковых частей для создания равномерного магнитного поля; К1
и К2
— подвижные катушки, жёстко скреплённые под углом 90° и взаимодействующие с катушкой K; C, L, R — электрические ёмкость, индуктивность и сопротивление колебательного контура; С1
— конденсатор, обеспечивающий сдвиг фаз (90°) между U и I1
; U — напряжение, частота которого измеряется; I и I1
— токи в ветвях логометра.Рис. 3. Схема электрического резонансного частотометра: Lсв
— петля (виток) связи; L, C — колебательный контур (C — калиброванный конденсатор переменной ёмкости); Д — детектор (полупроводниковый диод); У — усилитель; И — индикатор (микроамперметр, милливольтметр).Рис. 1. Электромеханический вибрационный частотомер: а — шкала (отмечается частота 50 гц); б — схема устройства; 1 — обмотка электромагнита; 2 — якорь электромагнита; 3 — основание частотометра; 4 — пружинящее крепление ; 5 — пластины.
Частотопреобразовательные лампы
Частотопреобразова'тельные ла'мпы,
частотнопреобразовательные лампы, приёмно-усилительные лампы
, предназначенные для преобразования частоты электрических колебаний посредством смешивания этих колебаний с колебаниями другой частоты (например, в супергетеродинном радиоприёмнике
—
смешивания принятых радиосигналов с колебаниями от местного гетеродина
; см. также Преобразователь частоты
, Смеситель
).
В качестве Ч. л. обычно используют многоэлектродные электронные лампы
, главным образом гептод
, а также комбинированные лампы (триод-гептод, триод-гексод, триод-пентод). Характерная особенность Ч. л. — наличие двух управляющих сеток, с помощью которых осуществляют двойное управление анодным током с целью получения комбинационных колебаний
.
В Ч. л., как правило, смеситель и гетеродин объединены в одной колбе. Иногда гетеродин выполняют на отдельной лампе, а Ч. л. используют только для смешивания частот; такие Ч. л. называются смесительными. Лит.:
Клейнер Э. Ю., Основы теории электронных ламп, М., 1974. С. М. Мошкович.
Частоты стандарт
Частоты' станда'рт,
вторичный эталон, прибор, содержащий репер частоты и выдающий электрический сигнал с фиксированной частотой или набором фиксированных частот (см. Квантовые стандарты частоты
, Квантовые часы
).