Măsurarea Frecvențelor

Argument

Frecvența este o mărime derivată cu ajutorul căruia se poate determina oscilații, deplasările într-o perioadă de timp. Sau altfel spun cu frecvența se poate măsura timpul. Prin faptul că noțiunea de frecvență apare intr-o gamă largă de aplicații ale fizici, electronică și mecanică, putem deduce importanța cunoașteri noțiuni cel puțin în stadiul elementar. Fără cunoștințe de bază legate de frecvență nu putem înțelege pe deplin cum se poate realiza măsurarea ei.

Măsurătoarea se defineşte ca operaţie experimentală prin care se determină

cu ajutorul mijloacelor de măsurat, valoarea numerică a unei mărimi în raport cu

o unitate de măsură dată. O altă definiţie a măsurătorii este: operaţie prin care se

stabileşte pe cale experimentală raportul numeric între mărimea de măsurat şi o valoare oarecare a acesteia, luată ca unitate de măsură.

Plecând de la definițiile acestea dacă nu știm unitatea de măsură a frecvenței nu putem realiza operația experimentală de măsurarea a frecvenței.

Am ales această temă pentru a evidenția aceea importanță mai ales ca o astfel de mărime o regăsim în fiecare moment din zi la ceas, ceasul își modifică valoarea cu anumită frecvență astfel noi stabilim scurgerea timpului. Totodată cunoștințele mele despre măsurarea frecvențelor fiind foarte puține, m-a intrigat să aflu cum se realizează mai exact. Curiozitatea mea fiind alimentată din liceu când am făcut prima măsurarea a frecvenței cu osciloscopul.

Prin realizarea acestui referat am acumulat foarte multe informații care m-au ajutat să înțeleg cum se realizează modul de funcționare a frecvențmetrelor și importanța lor in electronică.

Cap.1. Generalități

1.1. Definiții:

Frecvența este măsura numărului de repetări ale unui fenomen ,electric sau mecanic, periodic în unitatea de timp. În mecanică se poate defini astfel:

Este o mărime fizică scalară, derivată egală cu numărul de rotații complete efectuate de mobil in unitatea de timp.

Frecvența este o mărime derivată, asociată fenomenelor (semnalelor) cu variație periodică în timp definită prin intermediul relației:

f=1/T, în care T este perioada semnalului.

Perioada T a unui semnal se definește ca fiind intervalul de timp pentru care este îndeplinită egalitatea:

u(t)=u(t+kT), unde k este un întreg, oricare ar fi momentul de timp t, exprimând faptul că după un număr întreg de timp T semnalul are aceiași valoare ca la momentul de pornire.

Frecvența se exprimă în hertz(Hz), semnalul cu frecvență de 1 Hz având perioada de repetiție de 1 secundă.

1.2. Măsurarea frecvenței

Aparatul de măsură utilizat pentru măsurarea frecvenţei, se numeşte frecvenţmetru. Metodele şi aparatele de măsurare a frecvenţelor sunt, după principiu, analogice sau numerice. După precizia urmărită, metodele utilizate pentru măsurarea frecvenţelor se pot grupa în trei mari categorii. Din prima categorie, fac parte metodele analogice, în care se obţine o precizie de ordinul 2%. Din a doua categorie fac parte metodele digitale, cu care se realiza precizii mult mai mari, până la 10-12. În a treia grupă intră metodele de mare precizie, la care se realizează precizii până la 10-14.

Aceste ordine de precizie sunt în prezent obişnuite în laboratoarele specializate în

generarea şi măsurarea precisă a frecvenţelor, cum este cazul, la noi, la Institutul Naţional de Metrologie. Metodele digitale se bazează pe măsurarea numărului de cicli N ai fenomenului studiat, într-un interval de timp Te: frecvenţa este f=N/T_e . Metodele analogice se bazează pe compararea frecvenţei necunoscute, cu elemente cunoscute: impedanţe sau frecvenţei cunoscute.