Precizno merenje frekvence
Došao sam na ideju da napravim jedan solidan frekvencmetar visoke preciznosti (da ne navodim sad karakteristike, to je tek ideja) koji će, naravno, biti radjen sa mikrokontrolerom, ali sam temu postavio ovde jer se radi o nekim osnovim principima koji nisu usko vezani za MCU.
Elem, gledam ceo dan uputstvo za "Agilent" frekvencmetar 53230A ne bih li video koje sve funkcije mogu da se realizuju i došao sam nečega što gledam pola dana i ne razumem o čemu se radi. Ali prvo da vidimo kako se meri frekvenca.
Prvi princip je direktan, to jest merenje broja impulsa merenog signala za odredjeno vreme. Ako se želi rezolucija od 1 Hz, potrebno je brojati impulse u trajanju od 1 sekunde. Za bolju rezoluciju, vreme se produžava, i to je sasvim jasno, iz čega proizilazi da je ovaj metod dobar za višlje frekvence.
Drugi princip je recipročan, odnosno meri se vreme za odredjeni broj impulsa i dobar je, kažu, jer može da se dobije bolja rezolucija za kraće vreme, ali je potreban referentni takt velike učestanosti, kažu bar 10 puta brži od merene frekvence.
To su neke osnovne stvari poznate manje-više svima. E sad, problem je u onome što piše u uputstvu za navedeni frekvencmetar za slučaj kada se želi rezolucija manja od 1 Hz. Inače, taj frekvencmetar ima ref. oscilator koji radi na 10 MHz.
Konkretno, pominje se merenje frekvence 5 MHz s rezolucijom od 1 mHz (da, 1 miliherc) i evo šta kažu:
"Resolution < 1 Hz
For reading resolutions less than 1 Hz, the resolution can
be specified as shown. For example, a measurement requiring mHz (10-digit)
resolution of a 5 MHz signal using the 53230A can be configured as:
CONF:FREQ 5e6, .001, (@1) // expected frequency, resolution
If the gate time is queried after sending this command, the value returned is:
SENS:FREQ:GATE:TIME?
+1.00000000000000E-002 (10 ms)"
Znači, oni kažu da se za merenje frekvence od 5 MHz sa rezolucijom od 1 mHz koristi interval od svega 10 ms !!! Ceo dan lupam glavu i računam, ali mi ništa nije jasno.
Referenti osc. ima period od 1/10 MHz = 0,1 e-6 s, odn. 0,1 mikrosekundu.
Merena frekvenca od 5 MHz (tj. 5 000 000 Hz) ima period od 1/5 MHz = 0,2 e-6 s, odn 0,2 mikrosekunde.
Za 10 ms biće izbrojano 0,01 s / 0,2 e-6 = 50 000 impulsa.
Ako sada pretpostavimo da je frekvenca 5 000 000,001 Hz, njen period je 0,199 999 999 96 e-6 s.
Za 10 ms biće izbrojano 0,01s / 0,199 999 999 96 e-6 = 50 000,000 01 impulsa, ali pošto je brojač celobrojni, sve iza zareza jednostavno otpada.
E, sad neka mi neko objasni u čemu je stvar? Ili ja negde žestoko grešim, ili nešto ne znam, ili nešto ne razumem.
Pozdrav.
Sinisha
 |  |
 |
Re: Precizno merenje frekvence