11-5. МЕТОД ДИСКРЕТНОГО СЧЕТА

Цифровой куметр. Принцип цифрового куметра основан на измерении числа периодов затухающих колебаний в контуре ударного возбуждения. Известно, что огибающая свободных колебаний имеет вид экспоненты:

где частота свободных колебаний; длительность наблюдений.

Рис. 11-17. Структурная схема цифрового куметра

Цикл наблюдения следует ограничить интервалом времени, равным произведению периода и числа периодов; тогда и формула (11-11) примет вид

Положив получаем

Отсюда следует, что если сосчитать число колебаний от первого с амплитудой до с амплитудой то показание счетчика будет соответствовать добротности измеряемого контура.

Одна из возможных структурных схем цифрового измерителя добротности представлена на рис. 11-17. Напряжение генератора импульсов с большой скважностью заряжает конденсатор до напряжения которым открывается электронный ключ Одновременно в контуре возникают свободные затухающие колебания, которые проходят через сравнивающее устройство СУ и электронный ключ на электронный счетчик до тех пор, пока амплитуда очередного

Рис. 11-18. Диаграмма напряжений в узлах цифрового куметра

колебания не уменьшится до значения, равного 0,04331. В этот момент сравнивающее устройство СУ закрывает электронный ключ и счет прекращается. Для четкой работы счетчика затухающие колебания с помощью формирующего устройства преобразуются в последовательность счетных импульсов Показание индикатора счетчика сбрасывается через интервал времени задержки определяемый линией задержки ЛЗ.

Погрешность цифрового куметра зависит в основном от чувствительности электронного ключа и точности порога срабатывания устройства и потому она, по крайней мере, на порядок меньше, чем у резонансных.

Рис. 11-19. Структурная схема цифрового измерив теля сопротивлений и емкостей

Цифровой измеритель R и C. Здесь сопротивление резистора и емкость конденсатора преобразуются в пропорциональный интервал времени, длительность которого измеряется по числу заполняющих его высокостабильных импульсов.

Разряд конденсатора через резистор протекает в соответствии с выражением

Через интервал времени напряжение принимает значение Следовательно, если измерить интервал времени в течение которого значение напряжения уменьшается до то задача будет решена. Эта идея реализована в приборе (рис. 11-19), который работает следующим образом.

Источник постоянного напряжения при положении 1 переключателя заряжает конденсатор через ограничивающий резистор до напряжения При перебросе переключателя в положение 2 напряжение поступает на вход 1 сравнивающего устройства на выходе которого появляется импульс, открывающий электронный ключ

через последний проходят на электронный счетчик импульсы, сформированные из напряжения высокочастотного генератора с кварцевой стабилизацией Одновременно начинается разряд конденсатора через резистор На вход 2 сравнивающего устройства через делитель напряжения всегда поступает напряжение, равнее поэтому, когда напряжение на входе 1 становится равным напряжению на входе 2, в сравнивающем устройстве вырабатывается импульс, закрывающий электронный ключ, и счет импульсов прекращается. Если в счетчике зафиксировано импульсов, то очевидно, что где частота генератора с кварцевой стабилизацией. Отсюда

Знаменатели здесь постоянные, и искомые значения прямо пропорциональны показаниям индикатора счетчика