频率的测量方法

工频的测量--用振簧式频率表测量工频
早期还常用振簧式频率表测量工频频率，振簧式频 率表是利用交流电磁铁吸引一排机械振动频率不同的簧 片，簧片固有振动频率与电源频率相同时，产生共振的 簧片振幅最大，从窗口看，好像簧片顶端被拉长。可以 从产生共振的簧片位置读出频率值。
二、低频和高频的测量
1.比较法
将被测频率与标准频率相比较，通过检测差拍、李沙 育图形或混频后的频率求得被测频率。
M 1 k1 II1 cos cos( II1 ) k1 IUC0 cos (

^
L 1 / C 0
R 2 (L 1 / C0 ) 1
^
M 2 k2 II2 cos(90 ) cos(II2 ) k2 IU R0 I 2 sin R0 R2 1 R 2 (L 1 / C )
频率的测量方法
一、工频的测量--用电动系频率表测量工频 1.电动系频率表的结构
采用比率表型，两可动线圈空间错开90°。无工作时呈 随遇平衡状态。被测频率等于固定线圈回路的谐振频率时， 指针停在标尺中心，即固定线圈轴线位置，标尺两边示值 分别为大于或小于谐振频率的值。
2 .电动系频率表工作原理
按接线图，两可动线圈所受力矩分别为
T T t Ri i C0 i
2U Ri i C 0 i i1 e Ri
t
dt
2UC0 (e T

t Ri i C0 i
1)
由于电路中 R、C 很小故上式可简化为 i 0 I CP 2UC0 f 按式可知，通过磁电系测量机构的电流可以反映被测频 率的大小。
3 .变换式电动系频率表标尺特性
若被测频率 0 , 则 L 顺时针偏转。 若被测频率 0 , 则 L 时针偏转。
1 0 , 为负角， 指针将 C
1 0, 为正角， 指针将反 C
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工频的测量--用变换式频率表测量工频
1.变换式频率表的结构
变换式频率表由磁电系测量机构和变换电路组成，变 换电路包含方波形成、微分、整流、指示和偏置五个环 节，通过变换电路，被测频率转换为一定大小的直流电 流，然后通过磁电系测量机构进行测量 。
工频频率表所测量的频率范围并不要求从0开始，标尺一般为45～55Hz、 900～1100Hz等等。变换式频率表可通过调节偏置电阻，改变机械零点的
频率读数。得到相应标尺。以45～65Hz的频率表为例，被测输入信号经微
分得到的电流方向是从上到下，经过偏置电路的电流是从下到上，调节偏 置电路ห้องสมุดไป่ตู้偏置电流平均值等于45Hz时输入尖脉冲电流的平均值，则机械零 点的频率值就等于45Hz。选择指示电表的灵敏度使满度为65Hz。
3.计数法
计数法可适用于工频、低频与高频，由于集成化程度的 提高，计数器电路体积小，价格便宜，几乎取代了所有其 他形式的测频仪器。
计数法测频率
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计数法测周期
由于两个力矩方向相反，当平衡时两者相等。联立可得
t g R0 R2 1 C0 (L ) Φ( ) R0 C
即指针偏转角 （ 仪表指针与固定线圈轴 线中心的夹角 ） 是频率 的函数 。
3 .电动系频率表标尺特性
1 当被测频率等于谐振频 率时 L 偏转角 0, 指针 C 位于标尺中心 ,即固定线圈轴线位置 。
差拍法 混频法
李沙育图形测频率
2.无源测量法
无源测量法是指测量电路不需要另加电源，直接用被测信 号进行测量如文氏电桥测频率 和谐振回路测频率。
( R1
1 j X C1
) R4 ( fX
1 ) R3 1 / R2 j X C2
1 2 πRC
fX
1 2 π LC
文氏电桥测频率
谐振回路测频率
微分电路 整流电路 指示仪表 偏置电路
双向限幅
2.变换式频率表工作原理
被测电压经稳压管双向限幅并经微分转换为尖脉冲， 由于电容小充电时间短，可形成尖脉冲波，若用 i 表示充 1 电电流，则电流脉冲波形可用下式表示 通过磁电系测量机构的电流平均值为
I CP 1 1 2U i dt e 1 T 0 T 0 Ri