Sagedusloendur - otstarve, tüübid, kasutusomadused
Perioodiliste signaalide sageduste määramiseks, samuti spektrite harmooniliste komponentide tuvastamiseks kasutatakse spetsiaalseid raadiomõõteseadmeid (ja elektrilisi mõõteseadmeid), mida nimetatakse sagedusmõõturiteks.
Tänapäeval on mõõtmismeetodi järgi kahte tüüpi sagedusloendureid: analoog (sageduse otseseks hindamiseks) ja võrdlusseadmed (mille hulka kuuluvad: elektrooniline loendus, heterodüün, resonants jne).
Analoog sobivad siinusvõnkumiste, heterodüünsete, resonants- ja vibratsiooniliste võnkumiste uurimiseks - signaali harmooniliste komponentide mõõtmiseks, elektrooniline loendus ja kondensaator - diskreetsete sündmuste sageduste määramiseks.
Konstruktsiooni tüübi järgi saab sagedusmõõtureid paigaldada paneelile, kaasaskantavaid või statsionaarseid – konstruktsiooni tüüp sõltub konkreetse seadme kasutusvaldkonnast.
Analoogosuti sagedusloendur
Analoog-analoogsagedusmõõtur viitab elektromehaanilistele mõõteseadmetele ja töötab magnetoelektrilise, elektromagnetilise või elektrodünaamiline süsteem.
Sellise seadme töö põhineb komposiitmõõteahela impedantsi mooduli sõltuvusel seda läbiva voolu parameetritest. Seadme mõõteahel koosneb sagedusest sõltuvatest ja sagedusest sõltumatutest takistustest.
Niisiis saadetakse proportsionaalse instrumendi õlale erinevaid signaale: mõõdetud vool juhitakse ühte õlale sagedusest sõltumatu ahela kaudu, teisele sagedusest sõltuva ahela kaudu. Selle tulemusena asetatakse seadme nõel sellisesse asendisse, et kahe haru läbivad voolude magnetilised voolud leiavad tasakaalu.
Sellel põhimõttel töötava sagedusloenduri näide on nõukogude disainiga M800 voolusageduste mõõtmiseks vahemikus 900 kuni 1100 Hz liikuvate ja statsionaarsete objektide skeemides. Seadme voolutarve on 7 W.
Pilliroo sagedusmõõtur
Pilliroo sagedusmõõturi skaalal on elastsete teraskeelte kujul plaatide komplekt ja igal pillirool on oma mehaanilise vibratsiooni resonantssagedus. Pilliroo resonantsvõnked ergastuvad elektromagneti vahelduva magnetvälja toimel.
Kui analüüsitav vool läbib elektromagnetahelat, hakkab voolu sagedusele lähima resonantssagedusega keel suurima amplituudiga võnkuma. Iga pilliroo resonantsvibratsiooni sagedus peegeldub seadme skaalal. Seega on visuaalne näit väga selge.
Vibreeriva pilliroo sagedusmõõturi näide on B80 instrument, mida kasutatakse vahelduvvooluahelates sageduse mõõtmiseks.Sagedusvahemik on 48-52 Hz, sagedusmõõturi voolutarve on 3,5 W.
Kondensaatori sagedusmõõtur
Tänapäeval leiate kondensaatorite sagedusmõõtureid sagedusvahemikus 10 Hz kuni 10 MHz. Nende seadmete tööpõhimõte põhineb kondensaatori laadimis- ja tühjendusprotsesside vaheldumisel. Kondensaatorit laeb aku, seejärel tühjeneb see elektromehaanilises süsteemis.
Laadimise-tühjenemise kordussagedus langeb kokku uuritava signaali sagedusega, kuna mõõdetud signaal üksi määrab lülitusimpulsi. Teame, et CU laeng voolab ühe töötsükli jooksul, mistõttu magnetoelektrisüsteemi läbiv vool on võrdeline sagedusega, seega on amprid võrdelised hertsiga.
21 mõõtepiirkonnaga kondensaatori sagedusmõõturi näide on madalsageduslike seadmete reguleerimiseks kasutatav seade F5043. Minimaalne mõõdetav sagedus on 25 Hz, maksimaalne 20 kHz. Seadme tarbimine töörežiimis - mitte rohkem kui 13 W.
Sagedusloendur heterodüün
Heterodüünsagedusmõõturid on kasulikud transiiverite seadistamiseks ja hooldamiseks, moduleeritud signaalide kandesageduste mõõtmiseks. Uuritava signaali sagedust võrreldakse lokaalse ostsillaatori (häälesitatava abiostsillaatori) sagedusega, kuni saavutatakse nullrütm.
Nulllöögid näitavad uuritava signaali sageduse kokkulangemist lokaalse ostsillaatori sagedusega. Ajakontrollitud heterodüünsagedusmõõturi näide on toru "Ch4-1 Wave Meter", mida kasutatakse CW saatjate ja vastuvõtjate kalibreerimiseks. Seadme töövahemik on 125 kHz kuni 20 MHz.
Resonantssagedusmõõtur
Häälestatava resonaatori sagedust võrreldakse testitava signaali sagedusega. Resonaator on võnkeahel, õõnsusresonaator või veerandlaine segment. Uuritav signaal läheb resonaatorisse ja resonaatori väljundist galvanomeetrisse.
Galvanomeetri maksimaalsed näidud näitavad resonaatori omasageduse ja uuritava signaali sageduse parimat vastavust. Operaator juhib resonaatorit valikukettaga. Mõnedes resonantssagedusmõõturite mudelites kasutatakse tundlikkuse suurendamiseks võimendeid.
Resonantssagedusloenduri näide on seade Ch2-33, mis on ette nähtud vastuvõtjate ja saatjate häälestamiseks pidevate ja impulssmoduleeritud signaalide sagedustega 7–9 GHz. Seadme tarbimine ei ületa 30 vatti.
Elektrooniline sagedusloendur
Elektrooniline sagedusloendur loeb lihtsalt impulsside arvu. Loendatud impulsid moodustuvad sisendahelate poolt suvalise kujuga perioodilisest signaalist. Sel juhul seatakse pöördloenduse intervall seadme kristallostsillaatori põhjal. Seega on elektrooniline sagedusloendur võrdlusseade, mille täpsus sõltub standardi kvaliteedist.
Elektroonilised sagedusloendurid loendamiseks on väga mitmekülgsed seadmed, need erinevad laiade mõõtmissagedusvahemike ja suure täpsuse poolest. Näiteks Ch3-33 instrumendi mõõtmisvahemik on 0,1 Hz kuni 1,5 GHz ja täpsus on 0,0000001. Saadaolevad mõõdetud sagedused suurenevad kümnete gigahertsini tänu jaoturite kasutamisele kaasaegsetes seadmetes.
Üldiselt on elektroonilised sagedusloendurid selleks otstarbeks kõige levinumad ja nõutumad professionaalsed seadmed.Need võimaldavad mitte ainult mõõta sagedusi, vaid võimaldavad leida nii impulsside kestust kui ka nendevahelisi intervalle ning isegi arvutada sageduste vahelisi seoseid, rääkimata impulsside arvu lugemisest.