| Описание | Частотомеры построены на сверхбольших интегральных микросхемах по технологии ПЛИС. Принцип действия частотомеров основан на электронно-счетном принципе, заключающемся в измерении количества поступающих на вход счетного блока стробирующих импульсов, синхронизированных с входным сигналом, в течение определённого интервала времени. Интервал времени измерения задается методом подсчета стробирующих импульсов, сформированных генератором опорной частоты. После завершения всех измерений микроконтроллер частотомера вычисляет результат измерений и выводит информацию на дисплей. Микроконтроллер отвечает за функции управления, измерения, контроля точности и математическую обработку.
Конструктивно частотомеры выполнены в виде компактного моноблока настольного исполнения, на передней панели которого расположены органы управления, входные разъемы и дисплей.
На задней панели частотомеров расположены: разъем шнура сетевого питания, выход опорного генератора, входы внешнего запуска и внешнего опорного генератора, разъёмы интерфейсов связи с ПК. В модификации частотомеров Ч3-85/7 дополнительно имеются два входных разъема вольтметра.
Частотомеры имеют в стандартной комплектации встроенный опорный кварцевый генератор с тактовой частотой 10 МГц, а также вход для подключения внешнего источника тактовой частоты 5 МГц или 10 МГц. Опционально частотомеры имеют возможность установки опций опорного генератора (кварцевого или рубидиевого) с повышенной стабильностью.
Серия частотомеров Ч3-85 состоит из четырех модификаций: Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6, Ч3-85/7. Модификации различаются числом разрядов индикатора, числом каналов в стандартном исполнении, диапазоном измерения частоты и измерительными функциями, а также набором и расположением интерфейсов связи с ПК на задней панели. В модификации Ч3-85/4 отсутствуют следующие измерительные функции: измерения временного интервала, длительности импульса, коэффициента заполнения, количества импульсов, разности фаз. Модификация Ч3-85/7 имеет встроенный вольтметр постоянного напряжения.
Общий вид частотомеров и место нанесения знака утверждения типа приведены на рисунках 1 и 2. Вид задней панели частотомеров и схема пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунках 3 и 4. Для пломбировки используется один из крепежных винтов на задней панели. Пломба может устанавливаться производителем, ремонтной организацией, поверяющей организацией или организацией, эксплуатирующей данное средство измерений, в виде наклейки, мастичной или сургучной печати.
Рисунок 1 – Общий вид модификации частотомеров Ч3-85/4 и место нанесения знака утверждения типа (А)
Рисунок 2 – Общий вид модификаций частотомеров Ч3-85/5, Ч3-85/6, Ч3-85/7 и место нанесения знака утверждения типа (А)
Рисунок 3 – Вид задней панели частотомеров Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6 и схема пломбировки от несанкционированного доступа (Б)
Рисунок 4 – Вид задней панели частотомеров Ч3-85/7, схема пломбировки от несанкционированного доступа (Б)
|
| Метрологические и технические характеристики | приведены в таблицах 2 - 5
Таблица 2 – Основные метрологические и технические характеристики в режимах измерения
частоты, периода и отношения частот
| Наименование характеристики | Значение характеристики
для модификаций частотомеров | | 1 | 2 | 3 | | Количество входов (каналов)
- стандартное исполнение
- опция | 1
2 и 3 | 2
3 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | | Диапазон измерений частоты для стандартного исполнения (канал 1 для модификации Ч3-85/4, каналы 1 и 2 для модификаций Ч3-85/5, Ч3-85/5, Ч3-85/6, Ч3-85/7), Гц
- в режиме связи по постоянному току при входном сопротивлении 50 Ом и 1 МОм
- в режиме связи по переменному току при входном сопротивлении 50 Ом
- в режиме связи по переменному току при входном сопротивлении 1 МОм | от 0,001 до 200·106
от 1·106 до 200·106
от 30 до 200·106 | | Диапазоны уровней входного сигнала для каналов в стандартном исполнении, В
- для синусоидального сигнала (среднее квадратическое значение)
- для импульсного сигнала (размах) | от 5·10-2 до 1
от 0,15 до 4,5 | | Диапазон уровней синхронизации для стандартного исполнения, В
(канал 1 для модификации Ч3-85/4, каналы 1 и 2 для модификаций Ч3-85/5, Ч3-85/6, Ч3-85/7) | ±5 | | Диапазон измерений частоты для опциональных каналов (канал 2 и 3 для модификации Ч3-85/4, канал 3 для модификаций Ч3-85/5, Ч3-85/6, Ч3-85/7), ГГц
- опция 1А
- опция 2А
- опция 3А (только для канала 3)
- опция 4А (только для канала 3) | от 0,1 до 3
от 0,2 до 6,5
от 6,5 до 12,4
от 6,5 до 16 | | Диапазоны измерений периода сигнала для каналов
1 и 2, с
- стандартное исполнение (канал 1 для модификации Ч3-85/4, каналы 1 и 2 для модификаций Ч3-85/5, Ч3-85/6, Ч3-85/7)
- опция 1А
- опция 2А | от 5 нс до 10000 с
от 0,33 до 10 нс
от 0,15 до 1,6 нс | от 5 нс до 10000 с
-
- | | Диапазоны уровней входного сигнала в диапазонах частот для опциональных каналов, дБм
- опция 1А:
от 0,1 до 2,6 ГГц
св. 2,6 до 3 ГГц
- опция 2А:
от 200 до 400 МГц
св. 0,4 до 6 ГГц
св. 6 до 6,5 ГГц
- опция 3А
от 6,5 ГГц до 12,4 ГГц
- опция 4А
от 6,5 ГГц до 12,4 ГГц
св. 12,4 до 16 ГГц | от -27 до +19
от -15 до +19
от -15 до +13
от -20 до +13
от -15 до +13
от -18 до +10
от -18 до +10
от -15 до +10 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | | Пределы допускаемого относительного дрей-фа частоты опорного генератора (ОГ) за 1 год
- стандартное исполнение
- опция 101
- опция FE-5680A | ±2·10-7
±5·10-8
±5·10-10 | | Относительная вариация частоты ОГ в рабо-чем диапазоне температур
- стандартное исполнение
- опция 101
- опция FE-5680A | ±5·10-8
±5·10-9
±1·10-10 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты и периода сигнала |
где (0 – предел допускаемого относительного дрейфа частоты ОГ 1);
∆сис – системная составляющая погрешности, с;
∆и – погрешность индикатора, с;
∆зап – составляющая погрешности, обусловленная системой запуска, с;
t сч – установленное время счета в частотомере, с;
f – измеряемое значение частоты, Гц;
P – измеряемое значение периода, с.
Системная составляющая погрешности ∆сис, с:
1∙10-9– для частотомеров Ч3-85/4, Ч3-85/6;
7∙10-8– для частотомеров Ч3-85/5;
3,5∙10-10– для частотомеров Ч3-85/7.
Погрешность индикатора ∆и, с:
5∙10-10 – для частотомеров Ч3-85/4, Ч3-85/6,
1∙10-8– для частотомеров Ч3-85/5,
1,5∙10-10 – для частотомеров Ч3-85/7. | | Составляющая погрешности, обусловленная системой запуска, с |
где Uзап – уровень запуска, В;
Uш – уровень шумового сигнала на входе, В:
Uш = 0,050 В – для частотомеров Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6;
Uш = 0,015 В – для частотомеров Ч3-85/7.
(зап - скорость нарастания сигнала в точке запуска, В/с;
- для сигналов синусоидальной формы с уровнем запуска равным нулю, где
Vpp – значение размаха сигнала на входе, В;
f – частота сигнала, Гц. | | Примечание
За один год после выпуска из производства или подстройки |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений отношения частот | ∆ f1/f2=
где f2 – значение частоты сигнала на канале 2;
tсч – установленное время счета в частотомере. |
Таблица 3 – – Основные метрологические и технические характеристики в режимах измерения временных интервалов, фазового сдвига между сигналами, длительности, коэффициента заполнения, количества импульсов (для модификаций Ч3-85/5, Ч3-85/6, Ч3-85/7)
| Наименование характеристики | Значение характеристики
для модификаций частотомеров | | 1 | 2 | 3 | | Диапазон измерений длительности интервала времени между импульсами, поступающими на вход 1 и 2 | от 10 нс до 10000 с | от 1 нс до 10000 с | | Диапазон измерений длительности импульсов (только для входа 1) | от 30 нс до 5000 с | от 1 нс до 10000 | | Диапазон измерений коэффициента заполнения импульсов (только для входа 1) | от 0,01 до 0,99 | | Диапазон измерений фазового сдвига между двумя синхронными сигналами, поступающими на вход 1 и 2
(в диапазоне частот до 1 МГц), ° | от 0 до 360 | от 1 до 359 | | Диапазон измерений количества импульсов | от 0 до 1∙1013 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений временных интервалов и длительности импульсов, с |
где (0 – предел допускаемого относительногодрейфа частоты ОГ, приведенный в таблице 2;
∆зап – составляющая погрешности, обусловленная системой запуска, приведенная в таблице 2;
где T (τ)– измеряемый временной интервал или длительность импульсов, с;
∆сис – системная составляющая погрешности, с:
5∙10-9 - для Ч3-85/5,
4∙10-9 - для Ч3-85/6,
1,5∙10-9 - для Ч3-85/7. | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазового сдвига, °
- для Ч3-85/5
- для Ч3-85/6
- для Ч3-85/7 | ±(3∙10-9+∆зап)∙f∙360 +0,05)
±(2,5∙10-9+∆зап)∙f ∙360+0,01)
±(1∙10-9+∆зап)∙f ∙360+ 0,01)
где f – частота сигнала, Гц;
∆зап – составляющая погрешности, обусловленная системой запуска, приведенная в таблице 2; |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 | 3 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента заполнения импульсов | ,
где
– среднеквадратическая погрешность измерения, определяемая по формуле:
;
∆и – погрешность индикатора, приведенная в таблице 2;
Q – измеряемый коэффициент заполнения импульсов;
(0 – предел допускаемого относительного
дрейфа частоты ОГ, приведенный в таблице 2;
∆зап – составляющая погрешности, обусловленная системой запуска, приведенная в таблице 2;
τ – длительность импульса, с;
f – частота сигнала, Гц. | | Примечание
При отличии скорости нарастания сигнала в точке начала измерения и в точке окончания измерения, составляющая погрешности, обусловленная системой запуска, рассчитывается по формуле: , где
∆зап1 - составляющая погрешности в точке начала измерения, обусловленная системой запуска, приведенная в таблице 2;
∆зап2 - составляющая погрешности в точке окончания измерения, обусловленная системой запуска, приведенная в таблице 2. |
Таблица 4 – – Основные метрологические и технические характеристики встроенного вольтметра постоянного напряжения (для модификации Ч3-85/7)
| Наименование характеристики | Значение характеристики | | Количество входов (каналов) | 2 | | Диапазоны измерений напряжения, В | ±1,999 | ±19,99 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности, В | ±0,012 | ±0,12 | | Номинальное значение входного сопротивления, МОм | 1 |
Таблица 5 – Основные технические характеристики и условия применения
| Наименование характеристики | Значение характеристики
для модификаций частотомеров | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | | Число разрядов индикатора при времени счета 1 с | 10 | 8 | 10 | 11 | | Номинальное значение частоты внутреннего кварцевого генератора, МГц | 10 | | Напряжение питающей сети, В | от 198 до 242 | | Частота питающей сети, Гц | от 45 до 55 | | Потребляемая мощность, В·А, не более | 35 | 70 | | Габаритные размеры, мм, не более(ширина×длина×высота) | 235×375×105 |
Продолжение таблицы 5
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | | Масса в стандартной комплектации, кг,не более | 4,2 | 5,2 | | Нормальные условия применения
- температура окружающего воздуха, °С
- относительная влажность, %, не более | от +20 до +26
80 | | Рабочие условия применения
- температура окружающего воздуха, °С
- относительная влажность, %, не более | от 0 до +40
85 |
|
