Измерение частоты методом заряда и разряда конденсатора.

Рис. 3. Схема конденсаторного частотомера.

Сущность метода заряда и разряда конденсатора заключается в измерении тока разряда конденсатора, попеременно переключаемого с заряда на заряд, с частотой, равной измеряемой. Пусть конденсатор C (рис. 3.) заряжается до напряжения U1 и разряжается до напряжения U2. Тогда за одно переключение переключателя П на заряд и разряд количество электричества, подводимое к конденсатору и отдаваемое им микроамперметру, q = С U, где U = U1 – U2. При переключении f раз в секунду количество электричества, протекающее через прибор в 1 сек., т.е. ток через микроамперметр, I = qf = CUf.

Следовательно ток, протекающий через микроамперметр, связан линейной зависимостью, с частотой переключения конденсатора

. При условии, что частота переключений f равна измеряемой fизм, показания прибора прямо пропорциональны fизм.

В этом приборе переключателем служит электронный коммутатор, осуществляющий переключения с частотой fизм при подаче на его вход напряжения измеряемой частоты.

Для обеспечения линейной зависимости показаний прибора от частоты в схеме частотомера предусматривается ограничитель, поддерживающий постоянство верхнего U1 и нижнего U2 уровней напряжения на обкладках конденсатора во всём рабочем диапазоне частот.

Пределы измеряемых частот (поддиапазоны) регулируются изменением ёмкости С конденсатора и шунтированием микроамперметра.

Пределом конденсаторного частотомера с непосредственным отсчётом может служить прибор Ч3-7, позволяющий измерять частоты колебаний в диапазоне 10 Гц – 200 кГц (11 поддиапазонов) при уровне входного напряжения Uвх = 0, 5 – 200 В. Основная погрешность прибора составляет 1.5 % во всём диапазоне, кроме поддиапазона 200 кГц, где она доходит до 2%.