Contador de frecuencia - propósito, tipos, características de uso
Para determinar las frecuencias de las señales periódicas, así como para identificar los componentes armónicos de los espectros, se utilizan dispositivos especiales de medición de radio (y medición eléctrica) llamados medidores de frecuencia.
Hoy en día existen dos tipos de contadores de frecuencia según el método de medición: analógicos (para estimación directa de frecuencia) y dispositivos de comparación (que incluyen: contaje electrónico, heterodino, resonancia, etc.).
Los analógicos son adecuados para estudiar oscilaciones sinusoidales, heterodinas, resonantes y vibratorias - para medir componentes armónicos de una señal, conteo electrónico y capacitor - para determinar las frecuencias de eventos discretos.
Según el tipo de construcción, los medidores de frecuencia se pueden montar en un panel, portátiles o estacionarios; el tipo de construcción depende del campo de aplicación de un dispositivo en particular.
Contador de frecuencia de puntero analógico
El medidor de frecuencia analógico analógico se refiere a dispositivos de medición electromecánicos y funciona según el principio de magnetoeléctrico, electromagnético o sistema electrodinámico.
El funcionamiento de un dispositivo de este tipo se basa en la dependencia del módulo de impedancia del circuito de medición compuesto de los parámetros de la corriente que lo atraviesa. El circuito de medición del dispositivo consta de resistencias dependientes e independientes de la frecuencia.
Entonces, se envían diferentes señales al brazo del instrumento proporcional: la corriente medida se alimenta a un brazo a través de un circuito independiente de la frecuencia, al otro a través de un circuito dependiente de la frecuencia. Como resultado, la aguja del dispositivo se coloca en tal posición que los flujos magnéticos de corrientes a través de los dos brazos encontrarán el equilibrio.
Un ejemplo de un contador de frecuencia que funciona según este principio es el M800 de diseño soviético. para medir frecuencias de corriente en el rango de 900 a 1100 Hz en los esquemas de objetos móviles y estacionarios. El consumo de energía del dispositivo es de 7 W.
Medidor de frecuencia de caña
El frecuencímetro de lengüeta tiene en su escala un conjunto de placas en forma de lengüetas de acero elástico, y cada una de las lengüetas tiene su propia frecuencia resonante de vibración mecánica. Las vibraciones resonantes de la caña son excitadas por la acción de un campo magnético alterno de un electroimán.
Cuando la corriente analizada pasa por el circuito electromagnético, la lengua con la frecuencia de resonancia más cercana a la frecuencia de la corriente comienza a oscilar con mayor amplitud. La frecuencia de vibración resonante de cada lengüeta se refleja en la escala del dispositivo. Así que la indicación visual es muy clara.
Un ejemplo de un medidor de frecuencia de lengüeta vibrante es el instrumento B80, que se utiliza para medir la frecuencia en los circuitos de CA.El rango de frecuencia es de 48 a 52 Hz, el consumo de energía del frecuencímetro es de 3,5 W.
Medidor de frecuencia de condensador
Hoy en día puede encontrar medidores de frecuencia de condensadores para rangos de 10 Hz a 10 MHz. El principio de funcionamiento de estos dispositivos se basa en la alternancia de los procesos de carga y descarga de un condensador. El capacitor es cargado por la batería, luego descargado en el sistema electromecánico.
La tasa de repetición de carga y descarga coincide con la frecuencia de la señal investigada, ya que la señal medida por sí sola determina el pulso de conmutación. Sabemos que la carga de la CU fluye en un ciclo de trabajo, por lo tanto, la corriente que fluye a través del sistema magnetoeléctrico es proporcional a la frecuencia, por lo tanto, los amperios son proporcionales a los hercios.
Un ejemplo de un medidor de frecuencia de condensador con 21 rangos de medición es el dispositivo F5043 que se utiliza para ajustar equipos de baja frecuencia. La frecuencia mínima medible es de 25 Hz, la máxima es de 20 kHz. Consumo del dispositivo en modo de trabajo: no más de 13 W.
Contador de frecuencia heterodino
Los medidores de frecuencia heterodinos son útiles para configurar y mantener transceptores, para medir las frecuencias portadoras de señales moduladas. La frecuencia de la señal bajo investigación se compara con la frecuencia del oscilador local (oscilador sintonizable auxiliar) hasta que se logra el ritmo cero.
Cero latidos indican coincidencia de la frecuencia de la señal investigada con la frecuencia del oscilador local. Un ejemplo de un medidor de frecuencia heterodino probado en el tiempo es el tubo "Ch4-1 Wave Meter", que se utiliza para calibrar transmisores y receptores de CW. El rango de operación del dispositivo es de 125 kHz a 20 MHz.
Medidor de frecuencia resonante
La frecuencia del resonador sintonizable se compara con la frecuencia de la señal que se está probando. El resonador es un circuito oscilante, un resonador de cavidad o un segmento de cuarto de onda. La señal investigada va al resonador, y desde la salida del resonador la señal va al galvanómetro.
Las lecturas máximas del galvanómetro muestran la mejor coincidencia de la frecuencia natural del resonador con la frecuencia de la señal en estudio. El operador controla el resonador con un dial. En algunos modelos de medidores de frecuencia resonante, se utilizan amplificadores para aumentar la sensibilidad.
Un ejemplo de contador de frecuencia resonante es el dispositivo Ch2-33, diseñado para sintonizar receptores y transmisores con frecuencias de señales continuas y moduladas por pulsos de 7 a 9 GHz. El consumo del dispositivo no supera los 30 vatios.
Contador de frecuencia electrónico
Un contador de frecuencia electrónico simplemente cuenta el número de pulsos. Los pulsos contados están formados por los circuitos de entrada a partir de una señal periódica de forma arbitraria. En este caso, el intervalo de cuenta regresiva se establece en función del oscilador de cristal del dispositivo. Así, el contador de frecuencia electrónico es un dispositivo de comparación cuya precisión depende de la calidad del patrón.
Los contadores de frecuencia electrónicos para contar son dispositivos muy versátiles, difieren en amplios rangos de frecuencia de medición y alta precisión. Por ejemplo, el rango de medición del instrumento Ch3-33 es de 0,1 Hz a 1,5 GHz y la precisión es de 0,0000001. Las frecuencias medidas disponibles aumentan a decenas de gigahercios debido al uso de divisores en los dispositivos modernos.
En general, los contadores de frecuencia electrónicos son los dispositivos profesionales más comunes y buscados para este propósito.Permiten no solo medir frecuencias, sino que también permiten encontrar tanto la duración de los pulsos como los intervalos entre ellos, e incluso calcular la relación entre frecuencias, por no hablar de contar el número de pulsos.