Электронно-счетные частотомеры (Ч3)

Электронно-счетные частотомеры широ­ко применяются для измерения и контроля частотно-временных параметров радиосигна­лов при исследованиях в различных отраслях науки и техники, а также при производстве и эксплуатации практически любой радиоап­паратуры.

Универсальность ЭСЧ (возможность из­мерения частоты, периода, отношений ча­стот, длительности интервалов времени) поз­волила данному виду приборов завоевать одно из первых мест по применению среди частотоизмерительной аппаратуры.

Синхрониза­торы и преобразователи частоты (Ч5)

Из данного вида приборов синхрониза­торы частоты не получили распространения.

Из серийно выпускаемых преобразовате­лей частоты наибольшее применение полу­чил прибор типа Ч5-13, предназначенный для преобразования частоты непрерывных сигналов и несущей частоты ИМ сигналов, лежащих в диапазоне 10-70 ГГц, в диапа­зон 3,5-5 ГГц, а в комплексе с блоком Я3Ч-42 и ЭСЧ типа Ч3-38 для измерения ча­стоты непрерывных сигналов и несущей ча­стоты ИМ сигналов в диапазоне 10-70 ГГц.

Синтезаторы, делители и умножители частоты (Ч6)

Приборы данного вида радиоизмери­тельной аппаратуры используются как авто­номно при различных измерениях, так и в составе комплектов, установок и систем при специализированных частотно-времен­ных измерениях. Основной областью приме­нения синтезаторов, делителей и умножите­лей частот является измерение параметров высокостабильных по частоте сигналов. Кро­ме того, они применяются для контроля ха­рактеристик четырехполюсников и узкопо­лосных трактов радиотехнических устройств, анализа спектра радиосигналов, калибровки шкал приемников и передатчиков.

Приемники сигналов эталонных частот и сигналов времени, компараторы частотные и фазовые (Ч7)

Приборы вида предназначены для приема сигналов образцовых частот, точного времени, передаваемых радиостанциями Государственной службы времени и частоты РФ, и сравнения частот выходных сигна­лов рабочих эталонов и местных стандартов времени и частоты с Государственным эта­лоном времени и частоты РФ и между собой.

Они широко применяются для синхро­низации хода электронных часов в террито­риально разнесенных пунктах при навига­ционных, радиоастрономических, геодезиче­ских исследованиях, исследованиях условий распространения радиоволн и т. п.

Благодаря высокой точности измерений компараторы частоты и фазы используются для проведения поверочных работ по опре­делению действительного значения частот высокостабильных кварцевых и квантовых стандартов частоты и их нестабильностей.

Для приема сигналов точного времени применяется приемник, работаю­щий на частотах от 66,6(6) до 30000 кГц.

Преобразователи частоты (Ч9)

Приборы вида предназначены для преобразования частоты электромагнитных колебаний в постоянные напряжение или ток. Преобразователи могут быть использо­ваны для исследования нестабильности ча­стоты высокостабильных колебаний. Однако в связи с развитием компараторов частот­ных, фазовых, временных приборы вида широкого распространения не получили.

Блоки приборов для измерения частоты (Я3ч)

Сменные блоки расширяют функции ЭСЧ. Они преобразуют частоты СВЧ диапа­зона в диапазон непосредственного счета ЭСЧ, усиливают напряжение и умножают частоты входных измеряемых сигналов, сли­чают временные интервалы, преобразуют постоянное или медленно меняющееся на­пряжение в частоту.

 

Вопрос №2

Общие сведения

Раздел метрологии, занимающийся изу­чением методов и средств измерения вре­мени и интервалов времени, называют хронометрией.

Свойства времени как объекта измерений определяются его физической сущностью. Главными из них являются:

• одномерность,

• однонаправленность,

• беско­нечность,

• цикличность.

Одномерность времени означает, что моменты времени следуют вдоль одной координаты. Это позволяет характеризовать время одним числом.

Однонаправленность времени подчерки­вает упорядоченный характер временного развития, его необратимость, когда причина не может опережать следствие и никаким образом нельзя возвратиться в прошлое. Одномерность и однонаправленность време­ни позволяют при измерении пользоваться одним

Бесконечность времени определяется свойствами материи, находящейся в не­прерывном изменении и развитии. Время никогда не начиналось и никогда не кон­чится. То, что мы отсчитываем даты от ка­кого-либо исторического события, отражает лишь условность шкалы времени, а не ее начало.

Цикличность времени отражает перио­дичность процессов, происходящих в приро­де, когда мы наблюдаем смену времен года, суток, периодичность процессов, происходя­щих в живых организмах.

Единица времени является одной из семи основных единиц Международной си­стемы СИ. Способы измерения времени по­стоянно развиваются, так как этого требова­ли в первую очередь астрономия, навигация и геодезия. В настоящее время достигнута относительная погрешность измерения вре­мени 10^-15. Таким образом, время предста­вляет собой основную физическую величину, которая может быть измерена с наивысшей точностью.

В промышленности требуемая точность измерения времени редко превышает 10^-6 (примерно 0,1 с/сут). Однако в связи с необ­ходимостью измерения других физических величин, например в радио- и оптической ло­кации космических объектов, в радионавига­ции, в аналого-цифровых преобразователях напряжений, работающих по принципу двой­ного интегрирования, возникает потребность использования еще больших точностей изме­рения времени. Среди ряда технических за­дач можно назвать такие, в которых измере­ние интервалов времени и непосредственно связанное с этим определение частоты опре­деляют основные характеристики и прин­ципы построения аппаратуры для исследования различных процессов в устройствах вычислительной техники, связи, телевидения, электроники, ядерной физики, медицины и др.

Основной единицей времени во всех си­стемах единиц является секунда (с). Ее опре­деление изменялось в соответствии с потреб­ностями науки и техники приборостроения. До 1956 г. в качестве единицы времени была принята 1/89400 средних солнечных суток. С 1967 г. размер единицы времени равен секундеСИ, которая определяется как интер­вал времени, в течение которого совершается 9192631770 периодов излучения, соответ­ствующих переходу между двумя уровнями структу­ры основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения внешними по­лями.

Интервалом времени Δt в общем случае называется время, прошедшее между моментами двух последовательных событий. К числу таких ин­тервалов относятся, например, период колебаний, длительность им­пульса или длительность интервала, определяемая разносом по времени двух импульсов.

Периодом Т любого периодического детерминированного сигнала u(t) называется наименьший интервал времени, через который регулярно и последовательно повторяется произвольно выбранное мгновенное зна­чение этого сигнала. Отсюда следует, что u(t) = u(t + пТ), где п = 1, 2, 3 и т.д. Для гармонического сигнала, например для u(t) = U_msin(2nt/T) = U_msin(φ(t)), период колебания Т можно также определить, как интервал времени, в течение которого фаза сигнала φ(t), выраженная в радианах, изменяется на 2π.