Устройство для измерения частоты Советский патент 1958 года по МПК G01R23/14 

Предметом изобретения является устройство для измерения частоты, которое может быть использовано в качестве технического переносного эталона частоты.

В предлагаемом устройстве, также как и в известных стационарных эталонах частоты, используются делители частоты. Так как эти делители в процессе работы могут изменять свои коэффициенты деления, то в предлагаемое устройство введен постоянный визуальный контроль за их работой, позволяющий моментально сигнализировать об изменении коэффициента деления.

Одновременно с контролем за работой делителей частоты осуществляется и измерение неизвестной частоты, кратность которой может быть значительна по отнощению к частоте делителя.

В описываемом устройстве для выполнения указанного измерения частоты и контроля за работой делителя на вход горизонтального усилителя осциллографа подается высокочастотное напряжение от делителей частоты, а на вход вертикального усилителя - напряжение контрольного генератора, который предварительно устанавливается по кварцевому генератору, от которого в свою очередь были синхронизированы проверяемые делители частоты. Измеряемая частота подается на управляющую сетку электронно-лучевой трубки осциллографа. При правильной работе делителей частоты, частота которых выбирается кратной частоте контрольного генератора и определенной кратности измеряемой частоты, на экране электронно-лучевой трубки появляется изображение, напоминающее фигуру Лиссажу, но отличающееся тем, что оно состоит из ярких отрезков или точек.

Умножая число ярких точек на частоту делителей, определяют неизвестную частоту.

При этом можно по одной известной эталонной частоте определить две другие. Одна из неизвестных частот определяется по форме изображения, другая по числу ярких отрезковЕсли частота, подаваемая на управляющую сетку электронно-лучевой трубки, находится в дробном соотношении по отношению к нижней

№ 111849- 2 -

из сравниваемых частот, то изображения, состоящего из ярких точек, не получается. Это является существенным преимуществом, позволяющим практически не производить подсчета числа ярких точек или отрезков при больших кратностях, так как заранее известно, что яркие точки или отрезки получаются только через строго определенные целые интервалы. По этим фигурам производят измерение частот по интервалам, равным частоте делителей частоты. Характерные фигуры промежуточных типов отличаются от основных только больщим в два раза числом и меньщей яркостью отрезков или точек. Они получаются при измерении через интервалы, равные половине частот делителей частоты.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

В состав этого устройства входят: эталонный кварцевый генератор /, стабильность и точность которого определяет, в основном, точность производимых измерений, мультивибраторы 2, используемые в Ka iecTBe делителей частоты, контрольный генератор 3, выполненный по транзитронной схеме, и катодный осциллограф 4.

Устройство позволяет с высокой точностью быстро и просто производить градуировку как звуковых, так и высокочастотных измерительных генераторов в щироком диапазоне частот через интервалы 0,5 кгц, 1 кгц, 5 кгц, 10 кгц, 20 кгц, 25 кгц, 50 кгц. Эталонный генератор 1 работает на лампе JIi и стабилизирован вакуумным кварцем (1 мац). От генератора / синхронизированы мультивибраторы 2 на лампах Лг и ЛзМультивибратор на лампе Л имеет два диапазона: 20 кгц и 50 кгц. Мультивибратор на лампе Лз синхронизируется от мультивибратора на лампе Лг и имеет один диапазон (1 кгц). Кварцевый эталонный генератор / и мультивибраторы 2 питаются от газового стабилизатора 5 на лампе Л.

Для осуществления постоянного визуального контроля в устройстве имеется контрольный генератор 3, собранный по транзитронной схеме на лампе c/Zs, и катодный осциллограф 4- Контрольный генератор 5 имеет частоту 10 кгц, -которая может точно устанавливаться по эталонному кварцевому генератору /. Частоту контрольного генератора 3 можно плавно изменять в малых пределах на ± 100 гц, что необходимо для корректировки или установки по кварцевому генератору. Контрольная частота 10 кгц подается на выходные зажимы.

Схема катодного осциллографа содержит два усилителя 6 к 7 (вертикальный на лампе Лв и горизонтальный на лампе Л) и генератор развертки 8 на лампе Ля. В осциллографе применена электронно-лучевая трубка Лэ. Выпрямитель осциллографа 4 используется одновременно и для питания эталонного кварцевого генератора / с делителями частоты 2. Вход вертикального 6 и горизонтального 7 усилителей, выход генератора развертки 8 подключены к выходным зажимам, которые расположены на передней панели.

Подготовка к работе и работа с прибором осуществляется в следующем порядке. Включив прибор « дав ему прогреться, устанавливают щтепсельные вилки в зажимы Ki и /(2 (в вилках должны быть установлены перемычки).

При этом напряжение высокой частоты от контрольного генератора 3 подается на вход вертикального усилителя 6 катодного осциллографа, а .напряжение от делителей частоты 2 - на вход горизонтального усилителя 7. Напряжение измеряемой частоты подается на выходные зажимы, включенные в цепь управляющей сетки электронно-лучевой трубки Ла. Напряжение неизвестной частоты можно регулировать потенциометром. При правильной работе делителей частоты на экране осциллографа появляется изображение контрольной фигуры соответствующей кратности, а при определенной кратности измеряемой частоты эта фигура состоит из ярких точек или отрезков.

Если такой фигуры не получается или во время измерений контрольная фигура исчезает, то производят корректировку делителей частоты 2 по контрольному генератору 3, который предварительно устанавливается по кварцевому генератору / Для установки контрольного генератора достаточно только включить питание мультивибратора. Плавно вращая ручку настройки контрольного генератора 3, добиваются появления фигуры Лиссажу, которая свидетельствует, что частота контрольного генератора установлена точно 10 кгц, без погрешности по отношению к делителям частоты. Включив питание мультивибраторов и изменяя сопротивления R и , добиваются появления контрольной фигуры соответствуюш,ей кратности.

Предмет изобретения

Устройство для измерения частоты, состоящее из кварцевого эталонного генератора, делителей частоты, контрольного генератора п катодного осциллографа, отличающееся тем, что, с целью осуществления контроля за работой делителей частоты в процессе измерений, высокочастотное напряжение делителей частоты подается на вход горизонтального усилителя осциллографа и высокочастотное напряжение контрольного генератора подключено к входу вертикального усилителя осциллографа, а измеряемая частота подключена к управляющей сетке электронно-лучевой трубки осциллографа.

- 3 --№ 111849