Opublikowano dnia 3 listopada 1956 r. ftauay^ biblioteka! Urzedu Patentowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY „v Z3J?4 Nr 40687 JU-21-^-56/65" Instytut Lacznosci*) Warszawa, Polska Sposób dokladnego pomiaru czestotliwosci i urzadzenie do dokladnego pomiaru czestotliwosci Patent trwa od dnia 6 marca 1957 r.Urzadzenie wedlug wynalazku pozwala na po¬ miar czestotliwosci akustycznej z dokladnoscia do setnych i tysiacznych czesci herca. Glównymi czesciami urzadzenia sa dwa nastawne wzorce czestotliwosci, przelaczniki pomiarowe oraz oscy¬ loskop. Uproszczony schemat blokowy urzadzenia jest przedstawiony na fig. 1. Oba nastawne wzorce czestotliwosci sa sterowane czestotliwoscia wzor¬ cowa 1 kHz i daja na wyjsciach napiecia o czesto¬ tliwosciach wzorcowych fi i f2. Czestotliwosci te moga byc zmieniane skokami w równych odste¬ pach czestotliwosci za pomoca dwóch przelaczni¬ ków pomiarowych. Róznica pomiedzy obu nastaw¬ nymi wzorcami polega na zakresie czestotliwosci wzorców. Graniczne wartosci czestotliwosci pierw¬ szego wzorca pokrywaja sie z zakresem pomiaro¬ wym czestotliwosci, na jaki projektowane jest urzadzenie. Pelny zakres przestrajania drugiego wzorca odpowiada polowie czestotliwosci, o jaka jest przestrajany pierwszy wzorzec przy przesta¬ wieniu przelacznika pomiarowego o jeden skok.Napiecia o czestotliwosciach wzorcowych fi i f2 z nastawnych wzorców sa doprowadzone jedno- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest inz. mgr Michal Nowicki. czesnie do jednej pary plytek oscyloskopu, do dru¬ giej zas pary plytek doprowadzone jest napiecie o czestotliwosci mierzonej fx. Jezeli czestotliwosc mierzona bedzie sie w przyblizeniu równala su¬ mie lub róznicy czestotliwosci wzorców nastaw¬ nych, to wówczas na ekranie oscyloskopu pojawi sie obracajaca sie figura „walca", ,,Walec" bedzie sie obracal z taka czestotliwoscia, o jaka rózni sie czestotliwosc mierzona fx od sumy lub róznicy czestotliwosci wzorcowych fi i 12. Zakres prze¬ strajania drugiego wzorca nastawnego przy prze¬ stawieniu przelacznika pomiarowego o jeden skok jest nieduzy i tak dobrany, aby przy najkorzyst¬ niejszym ustawieniu przelaczników pomiarowych szybkosc obrotów figury ,,walca" na ekranie oscy¬ loskopu byla nieduza i mozliwa do pomierzenia (maksimum 3 obr./sek.) Szybkosc obrotów „walca" mierzy sie stoperem. .Wynik pomiaru odczytuje sie bezposrednio na tarczach przelaczników po¬ miarowych wzorców nastawnych, przy czym do wyniku tego nalezy jedynie dodac lub odjac szyb¬ kosc obrotów „walca", pomierzona za pomoca sto¬ pera. Okreslenie znaku dodawania lub odejmowa¬ nia moze odbywac sie za pomoca specjalnego do¬ datkowego urzadzenia automatycznego.Korzysc jaka daje powyzszy sposób pomiaru czestotliwosci polega na tym, ze sprowadza on po¬ miar «ejrtotliwosci do pdiniaru szybkosci obrotów obracajacej sie figur^ na. ekranie oscyloskopu dla dowolnej czestotliwosci zakresu pomiarowego urzadzenia. W ten sposób mozna.uzyskac bardzo duza dokladnosc pomiaru.Uchyb pomiaru zalezy przede wszystkim od cza¬ su obserwacji obrotów „walca" na ekranie oscylo¬ skopu i wyraza sie wzorem A* - ± [f • A w +-r(-J--At + A* )] gdzie ! — czestotliwosc mierzona t — czas obserwacji obrotów „walca" n — liczba obserwowanych obrotów „wal¬ ca" , A w — uchyb wzgledny czestotliwosci wzor¬ cowej (1 kHz), sterujacej wzorce na¬ stawne At — uchyb pomiaru czasu obserwacji ob¬ rotów „walca" A » — uchyb pomiaru liczby obserwowa¬ nych obrotów „walca" Jezeli np. zalozy sie warunki rzeczywiste spoty¬ kane w praktyce tj. t = 0,1 sek., n — 0,15 obr., —= 2,5 obr/sek, t = 100 sek oraz uchyb wzorca czestotliwosci Aw = 10"7' t0 dla pomiaru czes¬ totliwosci fx — 5000 Hz otrzyma sie uchyb: A* =• ±[5000 x 10-T + -i-/2,5x0,1 + 045 )1 — ±\ 0,5 x 10-» + 4 x 10-» l=s± 0,0045 Hz Uchyb ten moze byc jeszcze zmniejszony, jezeli zwiekszy sie czas obserwacji obrotów „walca".Urzadzenie wedlug wynalazku przeznaczone jest do pomiarów czestotliwosci radiostacji metoda in¬ terpolacyjna. Sygnal przychodzacy z radiostacji, której czestotliwosc ma byc zmierzona jest porów¬ nywany na odbiorniku z odpowiednia n — ta har¬ moniczna sygnalu wzorcowego o czestotliwosci 5 kHz. Powstala w wyniku interferencji czestotli¬ wosc akustyczna, zawarta w granicach 2,5 -2- 5 kHz jest mierzona za pomoca wyzej wymienionego urzadzenia. Zakres pomiarowy urzadzenia jest CWB-I7/CU. ODA-flll, przystosowany do tej czestotliwosci i wynosi od 2,4 do 5,1 kHz. Pierwszy nastawny wzorzec daje na wyjsciu napiecie o czestotliwosci od 2,4 do 5,1 kHz z moznoscia przestrajania skokami co 100 kHz.Z drugiego nastawnego wzorca otrzymuje sie na¬ piecie o czestotliwosci wzorcowej od 50 do 100 Hz z moznoscia przestrajania skokami co 5 Hz. W ten sposób dla kazdej czestotliwosci zawierajacej sie w zakresie 2,4 -j- 5,1 kHz mozna tak ustawic wzor¬ ce nastawne, aby szybkosc obrotów figury „wal¬ ca" na ekranie oscyloskopu nie przekraczala 2,5 obr/sek.Schemat blokowy urzadzenia przedstawiony jest na fig. 2.Pierwszy nastawny wzorzec czestotliwosci jest zbudowany z dwóch powielaczy czestotliwosci i mieszacza. W pierwszym powielaczu zostaje po¬ wielona czestotliwosc 1 kHz na 2,3, 4,5 lub 6 kHz, w drugim zas powielaczu czestotliwosc 100 Hz po¬ wiela sie na 500, 600, 700, 800, 900 Hz. Czestotli¬ wosc 100 Hz uzyta w drugim powielaczu jest otrzy¬ mana w obnizaczu wstepnym z 1 kHz na 100 Hz.Przez odpowiednie kombinacje i zmieszanie czesto¬ tliwosci uzyskuje sie zadane wzorcowe czestotli¬ wosci. Drugi nastawny wzorzec czestotliwosci skla¬ da sie z przestrajanegó powielacza czestotliwosci ze 100 Hz na 1,0; 1,1; 1,2; 1,3;...2,0 kHz, a nastepnie z dwudziestokrotnego obnizacza. W ten sposób uzyskuje sie zakres czestotliwosci od 50 do 100 Hz z moznoscia przestrajania skokami co 5 Hz.Dla ulatwienia ustawienia wzorców nastawnych na wlasciwa czestotliwosc urzadzenie jest zaopat¬ rzone w generator pomocniczy, za pomoca którego mozna okreslac przyblizona wartosc mierzonej = czestotliwosci. Znak (dodawania lub odejmowania) tzw. koncówki pomiarowej okresla sie przez. ob¬ serwacje kierunku obrotów specjalnej figury na ekranie oscyloskopu. Dodatkowe urzadzenie kont¬ rolne pozwala na drugim ekranie oscyloskopu kontrolowac wlasciwa prace calego urzadzenia. PL