8-2. МЕТОД ПЕРЕЗАРЯДА КОНДЕНСАТОРА

Присоединим конденсатор, емкость которого С, к источнику напряжения Конденсатор зарядится, и в нем накопится количество электричества Если конденсатор переключить на магнитоэлектрический измеритель тока, то через него пройдет количество электричества вызвав отклонение указателя. Если конденсатор поочередно присоединять к источнику напряжения для заряда и к измерителю тока для разряда с частотой переключения раз в секунду, то количество электричества, проходящее через амперметр при разряде, будет в раз больше: где среднее значение тока разряда. Отсюда следует, что ток в такой схеме прямо пропорционален частоте переключения и при постоянном произведении шкалу амперметра можно градуировать в единицах частоты:

Структурная схема конденсаторного частотомера, в котором использован этот метод (рис. 8-1), состоит из усилителя-ограничителя и зарядно-разрядного устройства с магнитоэлектрическим индикатором. Кроме того, имеется генератор для калибровки частотомера на одной фиксированной частоте. На вход частотомера поступает напряжение измеряемой частоты. В усилителе-ограничителе оно принимает форму меандра. Меандр управляет зарядно-разрядным устройством, схема которого приведена на рис. 8-2. Транзистор работает в режиме ключа: когда он закрыт, один из конденсаторов С заряжается через резистор а когда транзистор открыт, тот же конденсатор разряжается через транзистор. Зарядный ток протекает через магнитоэлектрический миллиамперметр, градуированный в единицах частоты. Конденсаторы С переключаются: минимальная и максимальная емкость определяет диапазон измеряемых частот, а число конденсаторов — число поддиапазонов.

Рис. 8-1. Структурная схема конденсаторного частотомера

Рис. 8-2. Схема счетного устройства конденсаторного частотомера

Значение напряжения, до которого заряжается конденсатор данного поддиапазона, в зависимости от измеряемой частоты и значения емкости конденсатора изменяется, и градуировка шкалы частотомера нарушается. Для устранения этого явления в зарядно-разрядном устройстве предусмотрена стабилизация напряжения заряда, которая осуществляется стабилитроном напряжение питания

также стабилизируется с помощью стабилитронов Нижний предел измеряемых частот составляет 10 Гц; при более низких частотах подвижная часть магнитоэлектрического индикатора будет совершать механические колебания в такт с измеряемой частотой. Верхний предел зависит от постоянной времени цепи заряда, определяемой не только сопротивлением резистора и минимальной емкостью конденсатора С, но и монтажными емкостями элементов зарядно-разрядного устройства, и не превышает

Погрешность измерения зависит от класса точности миллиамперметра, остаточной нестабильности напряжения заряда конденсатора и составляет 1-2%.