Đo tần số bằng phương pháp cộng hưởng trong kỹ thuật đo lường điện tử

Đề tài: đo tần số bằng phương pháp cộng hưởng... Khái niệm.Đo tần số bằng phương pháp cộng hưởng là phương pháp dựa trên nguyên lý dùng tác dụng chọn lọc tần số của mạch cộng hưởng.. Khi

Đề tài:

đo tần số bằng phương pháp cộng hưởng

1 Khái niệm.

Đo tần số bằng phương pháp cộng hưởng là phương pháp dựa trên nguyên lý dùng tác dụng chọn lọc tần số của mạch cộng hưởng Khi tần số cần đo trùng khớp với tần số điều chỉnh thì trong mạch cộng hưởng sẽ sảy ra hiện tượng sóng dừng.

Fx điều chỉnh

Fx cần đo

2 Sơ đồ khối hệ thống.

hưởng

Bộ phận chỉ thị

Bộ phận ghép

Bộ phận điều

chỉnh

3: phân loại.

Các loại mạch cộng hưởng

L, C

tập trung

L, C phân bố

L phân bố,

C tập trung

3.1: tần số mét cộng hưởng có tham số

tập trung.

 C và L đều là các linh kiện có thông

số tập trung Bộ phận điều chỉnh cộng hưởng chính là tụ biến đổi C

có thang khắc độ theo đơn vị tần số

 Ufx được ghép vào mạch cộng hưởng thông qua cuộn ghép Lg

 Mạch chỉ thị cộng hưởng là mạch ghép hỗ cảm giữa cuộn dây L2 và L

và được tách sóng bằng điốt và chỉ thị bằng cơ cấu đo từ điện

3.1: tần số mét cộng hưởng có tham số

tập trung.

 Khi đo ta đưa U vào và điều chỉnh

tụ C để mạch cộng hưởng Khi đó cơ cấu đo sẽ chỉ thị cực đại

 Tần số mét loại này thường dùng trong dải sóng: 10kHz ÷ 500 MHz

 Sai số: (0,25-3)%

3.2: tần số mét cộng hưởng có tham số phân bố dùng cáp đồng trục.

 mạch cộng hưởng là 1 đoạn cáp đồng trục có nối tắt 1 đầu, đầu kia được nối bằng 1 piston P có thể dịch chuyển dọc trục bởi hệ thống răng cưa xoắn ốc có khắc độ.

 Vòng thép Vg đưa t/h vào, vòng Vđ ghép t/h ra mạch chỉ thị cộng hưởng.

 Khoảng không gian bên trong piston thay đổi chính là thay đổi điện dung điều chỉnh.

3.2: tần số mét cộng hưởng có tham số

phân bố dùng cáp đồng trục.

 Các chỗ ghép đều ở gần vị trí nối tắt cố định sao cho các vị trí này gần với vị trí bụng sóng để khi có chiều dài tương đương Ltđ= λ/2 thì thiết bị chỉ thị sẽ báo cực đại.

 Khi dịch chuyển piston với đội dài bằng bội số nguyên lần λ/2 sẽ đạt cộng

hưởng , có thể xác định bước sóng bằng cách lấy 2 điểm cộng hưởng lân cận l1= nλ/2, l2= (n-1)λ/2; l1-l2= λ/2.

 Kết quả bước sóng đo được của tín hiệu siêu cao tần xác định bởi công thức: λ=2(l1-l2)

 Bước sóng (tần số ) được khắc đều trên piston

- tần số mét loại này thường dùng trong dải sóng từ 3-20cm

- Do hệ số có phẩm chất cao (khoảng 5000) nên sai số của nó

bằng 0,5%

3.2: tần số mét cộng hưởng có tham số phân bố dùng cáp đồng trục.

3.3: Tần số mét cộng hưởng có tham số phân bố dùng ống dẫn sóng.

- Ống dẫn sóng có thể là ống dẫn sóng chữ

nhật hay ống sóng tròn.

 Piston P có thể điều chỉnh dọc theo ống bởi

hệ thống róng răng cưa xoắn ốc được khắc

tần số Năng lượng kích thích hốc cộng

hưởng được ghép qua lỗ hổng G trên thành

được nối tắt của ống.

3.3: Tần số mét cộng hưởng có tham số phân bố dùng ống dẫn sóng.

- Khi điều chỉnh piston P để có Ltd = nλ/2 thì

4: tính toán sai số

- Các nguyên nhân cơ bản gây sai số của phép đo tần số bằng phương pháp cộng hưởng là: sai số do xác định điểm cộng hưởng không chính xác, nhiệt độ, độ ẩm và sai số do khắc độ

 Phương trình đường cong của mạch cộng hưởng

 K là hệ số truyền đạt của bộ tách sóng.

 α0 = Ku0 là trị số chỉ thị cực đại của bộ chỉ thị cộng hưởng

 Sai số cực đại M tại f0

Với Δα=α-α0

- Sai số tương đối cực đại:

4: tính toán sai số

b, Nếu đặc tuyến tần số bậc 2, hay tín hiệu đưa vào bộ tách sóng rất nhỏ và dùng đồng hồ chỉ thị có độ nhạy cao:

α= K

ta có công thức:

 

4: tính toán sai số

 là trị số của đồng hồ khi cộng hưởng.

lớn thì sai số càng nhỏ, độ chính xác của phép

đo càng lớn.

4: tính toán sai số

quan sát lượng nước bên

trong các cấu trúc của các cơ quan Ảnh cộng hưởng từ hạt nhân dựa trên một hiện tượng vật lý là hiện tượng 

cộng hưởng từ hạt nhân

điểm hàn, suy hao tại các

điểm uốn cáp, suy hao tại các mối nối, mang xông, suy hao đầu nối, công suất phát, công xuất thu, độ nhạy, góc, đường kính sợi, độ tán xạ, nhận biết sợi quang, đo thông mạch

Và nhiều thiết bị đo khác sử dụng nguyên lý cộng hưởng này trên thực tế.

5: Ứng dụng.

6 Tài liệu tham khảo.

Cơ sở kỹ thuật đo lường điện tử- Vũ Quý