Frekans sayacı - Frequency counter

Bir frekans sayacı , frekansı ölçmek için kullanılan elektronik bir alet veya bunun bileşenidir . Frekans sayaçları genellikle periyodik bir elektronik sinyalde salınım döngülerinin sayısını veya saniyedeki darbe sayısını ölçer . Böyle bir alet bazen bir simometre olarak adlandırılır, özellikle Çin malı imalatıdır.

1973'ten itibaren Nixie tüp ekranlı Systron-Donner frekans sayacı

Çalışma prensibi

Çoğu frekans sayacı , belirli bir süre içinde meydana gelen olayların sayısını toplayan bir sayaç kullanarak çalışır . Geçit süresi olarak bilinen önceden belirlenmiş bir sürenin ardından (örneğin 1 saniye), sayaçtaki değer bir ekrana aktarılır ve sayaç sıfırlanır. Ölçülen olay kendini yeterli kararlılıkla tekrarlarsa ve frekans, kullanılan saat osilatörününkinden önemli ölçüde düşükse, ölçümün çözünürlüğü, saymak yerine tüm döngü sayısı için gereken süre ölçülerek büyük ölçüde iyileştirilebilir. önceden belirlenmiş bir süre boyunca gözlemlenen tüm döngülerin sayısı (genellikle karşılıklı teknik olarak adlandırılır ). Zaman sinyallerini sağlayan dahili osilatöre zaman tabanı denir ve çok doğru bir şekilde kalibre edilmelidir.

Sayılacak olay halihazırda elektronik biçimde ise, gereken tek şey enstrümana basit bir arayüz oluşturmaktır. Daha karmaşık sinyaller, onları saymaya uygun hale getirmek için bazı şartlandırmalara ihtiyaç duyabilir. Genel amaçlı frekans sayaçlarının çoğu , girişte bir tür amplifikatör , filtreleme ve şekillendirme devresi içerecektir . DSP teknolojisi, hassasiyet kontrolü ve histerezis performansı iyileştirmeye yönelik diğer tekniklerdir. Doğada doğal olarak elektronik olmayan periyodik Diğer olay türleri çeşit kullanılarak dönüştürülmesi gerekir dönüştürücü . Örneğin, bir ışık huzmesini kesintiye uğratmak için mekanik bir olay düzenlenebilir ve sonuçta ortaya çıkan darbeleri saymak için sayaç yapılabilir.

Radyo frekansları (RF) için tasarlanmış frekans sayaçları da yaygındır ve daha düşük frekanslı sayaçlarla aynı prensiplerde çalışır. Çoğu zaman, taşmadan önce daha fazla menzile sahip olurlar. Çok yüksek ( mikrodalga ) frekanslar için, birçok tasarım , sinyal frekansını normal dijital devrenin çalışabileceği bir noktaya getirmek için yüksek hızlı bir ön ölçekleyici kullanır. Bu tür enstrümanlar üzerindeki ekranlar bunu hesaba katarak doğru değeri göstermeye devam ederler. Mikrodalga frekansı sayaçları şu anda neredeyse 56 GHz'e kadar olan frekansları ölçebilir . Bu frekansların üzerinde, ölçülecek sinyal, yerel bir osilatörden gelen sinyal ile bir mikserde birleştirilerek, doğrudan ölçülebilecek kadar düşük olan fark frekansında bir sinyal üretir.

Doğruluk ve çözünürlük

Fluke PM6685R frekans sayacı

Bir frekans sayacının doğruluğu, zaman tabanının kararlılığına büyük ölçüde bağlıdır. Bir saat tabanı, bir saatin elleri gibi çok hassastır ve hareket, müdahale ve hatta yaşa bağlı kayma ile değiştirilebilir, yani doğru "tıklanmayabilir". Bu, zaman tabanına atıfta bulunulduğunda bir frekans okumasının gerçek değerden daha yüksek veya daha düşük görünmesine neden olabilir. Enstrümantasyon amaçları için zaman tabanları oluşturmak için, genellikle fırın kontrollü kristal osilatör veya kristal fırın olarak bilinen, kapalı sıcaklık kontrollü bir oda içinde bir kuvars kristal osilatör kullanarak son derece hassas devreler kullanılır .

Daha yüksek doğruluk ölçümleri için, GPS disipline edilmiş rubidyum osilatör gibi çok yüksek stabiliteye sahip bir osilatöre bağlı bir harici frekans referansı kullanılabilir. Frekansın bu kadar yüksek bir doğruluk derecesiyle bilinmesinin gerekmediği durumlarda, daha basit osilatörler kullanılabilir. Gömülü bir sistemdeki yazılımdaki aynı teknikleri kullanarak frekansı ölçmek de mümkündür . Örneğin bir merkezi işlem birimi (CPU), karşılaştırılacak bir referans zaman tabanına sahip olması koşuluyla, kendi çalışma frekansını ölçmek üzere düzenlenebilir.

Doğruluk genellikle ölçümün mevcut çözünürlüğü ile sınırlıdır . Tek bir sayının çözünürlüğü genellikle zaman tabanı osilatör frekansı ve geçit süresi ile orantılıdır. Gelişmiş çözünürlük, yüksek hızda örnekleme / ortalama alma gibi çeşitli tekniklerle elde edilebilir .

Ek olarak, ölçülen sinyaldeki titreme nedeniyle doğruluk önemli ölçüde azalabilir. Bu hatayı yüksek hızda örnekleme / ortalama alma teknikleriyle azaltmak mümkündür.

I / O Arayüzleri

I / O arayüzleri , kullanıcının frekans sayacına bilgi göndermesine ve frekans sayacından bilgi almasına izin verir. Yaygın olarak kullanılan arayüzler arasında RS232 , USB , GPIB ve Ethernet bulunur . Bir sayaç, ölçüm sonuçlarını göndermenin yanı sıra, kullanıcı tanımlı ölçüm sınırları aşıldığında kullanıcıyı bilgilendirebilir. Birçok sayaçta ortak olan, onları kontrol etmek için kullanılan SCPI komutlarıdır. Yeni bir gelişme yerleşik LAN tabanlı kontrol Ethernet ile tam yoluyla GUI 's. Bu, bir bilgisayarın bir veya birkaç cihazı kontrol etmesine izin verir ve SCPI komutları yazma ihtiyacını ortadan kaldırır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar