Осциллограф и измерение частоты осциллографом

Электронный осциллограф как одно из средств измерительной техники позволяет визуально наблюдать различные аналоговые и цифровые сигналы радиотехнических цепей. Он также интенсивно используется для измерения амплитуды, частоты и длительности периодических сигналов, а также прочих оценок процессов.

Осциллограф в качестве измерителя

Для того чтобы точно измерить частоту с помощью осциллографа достаточно иметь в арсенале старые, но хорошо зарекомендовавшие себя модели осциллографов С1–72, С1–55. Они имеют все необходимые параметры, позволяющие достаточно точно определить частоту сигнала или параметры текущего процесса. Кроме того широкий ассортимент рынка может предложить хорошие варианты популярных цифровых осциллографов. Для вполне удовлетворительной точности измерений можно порекомендовать цифровой прибор имеющий полосу пропускания 25 - 50 МГц и частоту дискретизации 500 МВб/с.

Основные методы

В диапазоне 10–50 МГц для измерения частоты синусоидальных сигналов достаточно воспользоваться методом фигур Лиссажу. Суть измерений будет заключаться в сравнении частоты эталонного генератора с частотой измеряемого сигнала. После подачи этих двух частот на каналы горизонтальной и вертикальной разверток на экране появляется сложная вращающаяся или неподвижная фигура называемая Лиссажу. Если соотношение выражено целыми числами — фигура неподвижна. Соотношение частот определяется наибольшим числом пересечений прямых по горизонтали и вертикали, причем в местах, не выражающих симметрию фигуры Лиссажу. Если фигура представлена прямой, окружностью или эллипсом — это означает равенство.

Следующим способом измерения будет использование калиброванных значений используемого осциллографа. Установив заранее известную длительность развертки на осциллографе мс/дел и необходимый размах по вертикали в/дел, а затем, подсчитав количество периодов которые уложились на выбранном участке будет нетрудно определить частоту. В дополнение к этому методу измерение будет неплохо иметь калибрационные метки. Установив метки и зная временной интервал, высчитывается на экране их количество на определенном периоде сигнала определяемой частоты. К примеру, длительность развертки установлена 5 мс/дел, а длительность измеряемого сигнала составила 4 деления. Полный период вычисляется: 4 дел * 5 мс/дел = 20 мс. Далее, используя формулу F = 1/ T, определяется значение:

F= 1/ 20 мс = 50 Гц.