Msurarea frecvenei, a timpuluii a defazajelor

Definire

- pentru semnale alternative pure;- pentru semnale de c.a. cu component de c.c.;- pentru semnale unipolare;

Metode de msurare- analogice;- numerice;

- directe- indirecte

Frecvenmetrul analogic electromecanic cu lamele vibrante F = k (Imaxsinwt)2 = k I2 2sin2wt = k I2 + k I2 cos 2wt)componenta alternativDomeniu de frecven: 10...1000Hz (n energetic: 45...55Hz,cu ecart de 0,5Hz sau 0,2Hz)UN: 110, 220, 380, 500 VPrecizia: 0,2; 0,5 sau 1 (prin raportare la valoarea citit)componenta continu

Frecvenmetre analogice cu ac indicator Frecvenmetrul cu circuit rezonant(msoar frecvena fr cuplaj galvanic)Frecvenmetru de tablou pentru uz energetic

Frecvenmetrul analogic cu circuit monostabil- tren de impulsuri unipolare dreptunghiulare, cu amplitudine "u" i durat constant "t", cu care se alimenteaz un dispozitiv magnetoelectric.Udme = u fu = u t /Tx = u fxadme ~ fxPrincipiu de funcionare

Frecvenmetru analogic cu circuit E555n configuraie de monostabil

- generarea unui semnal-poart cu durata 10-n s;- formarea semnalului cu frecvena de msurat;- obinerea de pulsuri sincrone cu semnalul format;- numrarea pulsurilor pe durata semnalului-poart.Msurarea numeric a frecveneiEtapele msurrii directeFrecvenmetrunumericelementar

Diagrame de semnal

Cuanta de timp - perioada Tclk;Intervalele de timp msurate - multipli ai Tclk.Principiu - numrarea impulsurilor ceasului propriu al sistemului pe perioada de msuratMsurarea numeric a intervalelor de timp

Cronometru numeric cu gam larg de msurare

Structura- atenuatoare + protecii pe canalele de intrare formatoare (amplificatoare limitatoare sau comparatoare) circuite logice pentru semnalul de defazaj- stabilizator pentru normalizarea amplitudinii- circuit de mediere (integrator sau filtru trece-jos)Msurarea defazajului i a factorului de putereDefazajul - interval de timp ntre trecerile prin zero n acelai sens de variaie ale dou semnale.- definit exclusiv ntre semnale cu frecvene egale.Fazmetrul analogic electronicPrincipiu- generarea unei tensiuni proporionale cu defazajul dintre cele dou semnale

Schema bloc a unui fazmetru analogic

Fazmetre numericePrincipiul de msurare- contorizarea unor impulsuri pe durata defazajului

j j(f) corelarea frecv. ceasului de ms. cu frecv. semnalelor (cu bucl PLL)fclk = ( fsemnal x 360 / r) [Hz](unui defazaj de "r" grade electrice i corespunde un impuls de ceas)Exemplu: pentru msurarea j la 50Hz cu o rezoluie de 0,1o :fclk =50 x 360/0,1 =180 000 Hz = 180 kHz(ntr-o reea cu frecvena 60Hz ar fi nevoie de fclk = 216kHzSe msoar numeric perioada unuia din semnale:T NT impulsuri de ceas-sistem.NT se divide la 3600 Nunit - nr. impulsuri ceas-sistem dup care se genereaz un impuls de ceas de msurare.Nunit = NT / 3600Condiii dimensionalePentru frecven cunoscut i stabilPentru frecven oarecare

Schema bloc a unui fazmetru pentru 50Hz

1 - msurarea numeric a perioadei semnalelor NT

2 - calculul numrului de impulsuri de ceas-sistem care genereaz un impuls de ceas de msurare.Nunit=NT / 3600

3 - ncrcarea Nunit ntr-un numrtor presetabil care numr invers (funcia de timer)

4 - contorizarea impulsurilor de ceas de msurare (cu frecvena fclk) ntr-un numrtor de msurare

5 - memorarea numrului de impulsuri i afiarea rezultatului Operaii interne fazmetrului numeric generic