Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Измерение частоты
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Метрология, датчики, измерительная техника
Страницы: 1, 2, 3
GetSmart
Цитата(Евгений Германович)
ЩАС откуда вы это взяли.Текст толкуется двояко и даже трояко
Во всяком случае, однозначно то, что результат нужно знать через 0.1 сек после "прохождения" сигнала. Пусть он даже динамично меняется. Кстати, при изменении сигнала схема умножения не будет успевать быстро "входить в режим".

Сколько мне надо? Я уже писал, что для 10Е-8 на 0.1 сек нужно не меньше 1 ГГц, это в самом наилучшем случае. А лучше в несколько раз выше. Там всего-то надо фронты посчитать и период между первым и последним фронтом.
rx3apf
Цитата(GetSmart @ Apr 3 2008, 18:28) *
Во всяком случае, однозначно то, что результат нужно знать через 0.1 сек после "прохождения" сигнала. Пусть он даже динамично меняется. Кстати, при изменении сигнала схема умножения не будет успевать быстро "входить в режим".

Сколько мне надо? Я уже писал, что для 10Е-8 на 0.1 сек нужно не меньше 1 ГГц, это в самом наилучшем случае. А лучше в несколько раз выше. Там всего-то надо фронты посчитать и период между первым и последним фронтом.

На одном гиге - это веселенькое занятие... И, главное, зачем ? Взять опорник на пару порядков меньше, преобразовать длительность импульса разности фаз в напряжение, спокойненько его померять и вычислить искомую разность. В начале окна и в конце. Есть две дельты, есть целое число импульсов опорной частоты, есть целое число импульсов измеряемой. Дальше - простейшая арифметика. Это делалось даже на жесткой логике в совковых частотомерах, только очень громоздко получалось.
GetSmart
Цитата(rx3apf)
Взять опорник на пару порядков меньше, преобразовать длительность импульса разности фаз в напряжение, спокойненько его померять
Согласен, так проще. Я просто особо не задумываясь предложил вариант своего уже опробованного измерения, но с повышенной точностью. Который, кроме всего, вообще не имеет аналоговых цепей.
rx3apf
Цитата(GetSmart @ Apr 3 2008, 20:16) *
Согласен, так проще. Я просто особо не задумываясь предложил вариант своего уже опробованного измерения, но с повышенной точностью. Который, кроме всего, вообще не имеет аналоговых цепей.

Оно конечно да. Но на чем такое можно сделать ? Высокоскоростная ECL - дорогая и дефицитная.
Fetronics
Всем привет!
Все таки давайте вернемся к "нашим баранам", еcли можно, наведите "критику" на частотомер коинциденции, чем он хуже того же Agilent?, даже с двойной веерной интерполяцией (см. приложения).
По крайней мере, НАМ на 1МГЦ, за 1 МИЛЛИСЕКУНДУ удалось на макете ( 555 серия) получить разрешение и погрешности на уровне ед ГЦ, при опорнике 16МГц.
На частотах выше 10МГц время уменьшается еще больше, а разрешение ед. ГЦ.
Причем никаких умножений, почти классическая схема только в ее основе лежит именно фазочастотный подход, и ищется производная, тогда как все частотомеры , вопреки определению частоты , ИНТЕГРИРУЮТ, хотя у нас, все как правило делается, сами знаете через что...!
santa2.gif Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла
Евгений Германович
Давайте пристально вглядимся в проблему.Разрешение в -8 степень однозначно подразумевает термостат и как следствие встает вопрос- зачем спешить???? Кстати есть весьма простое решение- можно уменьшить время измерения путем увеличения числа измерителей-это решит враз все проблемы
GetSmart
Цитата(Евгений Германович)
Кстати есть весьма простое решение- можно уменьшить время измерения путем увеличения числа измерителей-это решит враз все проблемы
А поподробней...
Fetronics
Цитата(Евгений Германович @ Apr 4 2008, 17:12) *
Давайте пристально вглядимся в проблему.Разрешение в -8 степень однозначно подразумевает термостат и как следствие встает вопрос- зачем спешить???? Кстати есть весьма простое решение- можно уменьшить время измерения путем увеличения числа измерителей-это решит враз все проблемы



Вопрос термостата решен в опорном генераторе, а испытуемый так и "пливет" и его нужно промерить.
Но дело не этом, ведь источником таких сигналов может быть и "прыгающая" радиостанция, и боеголовка ракеты, не говорю уже о роботах, или, например, о томографе на ЯМР (ведь чем меньше человека намагничивают, тем лучше), тем более, при той же точности, время можно уменьшить в СОТНИ раз!

Вопрос о параллельности имет смысл лишь при соблюдении фазировки сигналов, это вещи известные, но для практики, максимум раза в четыре (квадратура), все остальное - путь экстенсивный, и врядли что то даст.
santa2.gif
Евгений Германович
Цитата(Fetronics @ Apr 4 2008, 17:32) *
Вопрос термостата решен в опорном генераторе, а испытуемый так и "пливет" и его нужно промерить.
Но дело не этом, ведь источником таких сигналов может быть и "прыгающая" радиостанция, и боеголовка ракеты, не говорю уже о роботах, или, например, о томографе на ЯМР (ведь чем меньше человека намагничивают, тем лучше), тем более, при той же точности, время можно уменьшить в СОТНИ раз!

Вопрос о параллельности имет смысл лишь при соблюдении фазировки сигналов, это вещи известные, но для практики, максимум раза в четыре (квадратура), все остальное - путь экстенсивный, и врядли что то даст.
santa2.gif

Вы поняли,что написали?
Если исходная частота не термостатирована,нет смысла убиваться до -8.Про фазировку полная ерунда.
Возьмите 10 частотомеров и 10 источников частоты и будет полное счастье.
Fetronics
Цитата(Евгений Германович @ Apr 4 2008, 20:10) *
Вы поняли,что написали?
Если исходная частота не термостатирована,нет смысла убиваться до -8.Про фазировку полная ерунда.
Возьмите 10 частотомеров и 10 источников частоты и будет полное счастье.


А можно с этой точки поподробней, ведь это тянет на открытие, тоесть если взять все частотомеры выпускаемые в мире, например миллион, тогда разрешение в 10-12 обеспечено?, или я чегото не понимаю.

Пока месть статистика говорит: что для некоррелированных уменьшение в корень раз, для коррелированных (фазированных) может быть в идеале - в количество каналов, а Вы про что?
Herz
Цитата(Fetronics @ Apr 6 2008, 09:01) *
А можно с этой точки поподробней, ведь это тянет на открытие, тоесть если взять все частотомеры выпускаемые в мире, например миллион, тогда разрешение в 10-12 обеспечено?, или я чегото не понимаю.

Пока месть статистика говорит: что для некоррелированных уменьшение в корень раз, для коррелированных (фазированных) может быть в идеале - в количество каналов, а Вы про что?

santa2.gif
Евгений Германович
Цитата(Fetronics @ Apr 6 2008, 10:01) *
А можно с этой точки поподробней, ведь это тянет на открытие, тоесть если взять все частотомеры выпускаемые в мире, например миллион, тогда разрешение в 10-12 обеспечено?, или я чегото не понимаю.

Пока месть статистика говорит: что для некоррелированных уменьшение в корень раз, для коррелированных (фазированных) может быть в идеале - в количество каналов, а Вы про что?

Возможно,поэтому поясняю:Берется 10 частотомеров(например) с временем измерения 1 сек,с учетом всяких проблем время измерения(реальное) 2 секунды.Если вы подключите к ним 10 источников сигнала то через 2 секунды вы будете иметь полное счастье в виде измеренных значений.Те за 1 сек у вас будет
5 измерений или 1 измерение за 0.2 секунды.Я вынужден вас огорчить никакого открытия здесь нет,как нет 10-12 степени.Данный способ повышения производительности применялся,применяется и будет применяться smile.gif
Fetronics
Цитата(Евгений Германович @ Apr 8 2008, 16:44) *
Возможно,поэтому поясняю:Берется 10 частотомеров(например) с временем измерения 1 сек,с учетом всяких проблем время измерения(реальное) 2 секунды.Если вы подключите к ним 10 источников сигнала то через 2 секунды вы будете иметь полное счастье в виде измеренных значений.Те за 1 сек у вас будет
5 измерений или 1 измерение за 0.2 секунды.Я вынужден вас огорчить никакого открытия здесь нет,как нет 10-12 степени.Данный способ повышения производительности применялся,применяется и будет применяться smile.gif


Прошу не путать расчетные параметры "измерения" с реальными. Как Вы будете измерять, если время доступа к сигналу всего 0,1с, интересно, что покажут все Ваши частотомеры именно за это время "существования " сигнала?.
Можете провести простой опыт, возмите генератор с импульсной модуляцией, поставте частотомер в 1с, дайте 1МГц, и на непрерывном сигнале получите 1ГЦ, а потом включите внешнюю импульсную модуляцию 10Гц (как раз будет 0,1 с), и если Вы не перейдете на более короткое время измерения (меньше 0,1с), то ничего вобще не измерить, а если перейдете, тогда разрешение будет хуже 10Гц. и т.д.
Я уже говорил, что в четыре раза можно как-то попытаться, но при точной фазировке сигналов (квадратура), и то все это "химия".

Такие задачи под силу только частотомеру коинциденции!
santa2.gif
Евгений Германович
Цитата(Fetronics @ Apr 8 2008, 16:12) *
Прошу не путать расчетные параметры "измерения" с реальными. Как Вы будете измерять, если время доступа к сигналу всего 0,1с, интересно, что покажут все Ваши частотомеры именно за это время "существования " сигнала?.
Можете провести простой опыт, возмите генератор с импульсной модуляцией, поставте частотомер в 1с, дайте 1МГц, и на непрерывном сигнале получите 1ГЦ, а потом включите внешнюю импульсную модуляцию 10Гц (как раз будет 0,1 с), и если Вы не перейдете на более короткое время измерения (меньше 0,1с), то ничего вобще не измерить, а если перейдете, тогда разрешение будет хуже 10Гц. и т.д.
Я уже говорил, что в четыре раза можно как-то попытаться, но при точной фазировке сигналов (квадратура), и то все это "химия".

Такие задачи под силу только частотомеру коинциденции!
santa2.gif

Просить не значит получить.Кто вам сказал,что время доступа к сигналу 0,1 сек?А вы еще какие нибуть страшные слова знаете???
GetSmart
Цитата(Евгений Германович @ Apr 8 2008, 18:27) *
Просить не значит получить.Кто вам сказал,что время доступа к сигналу 0,1 сек?А вы еще какие нибуть страшные слова знаете???
Вы можете сформулировать вопрос автора так, чтобы нам стало понятно какой должна быть ситуация для измерения, чтобы она непротиворечила двусмысленной формулировке автора, но была бы "удобна" Вам и вашим методам измерения. А то тут многие в замешательстве.
Fetronics
Поскольку ситуация, толи непонимания, а скорее всего просто "пустозвонства", вставим цитату из задания:


"Есть задача - измерить частоту (около 10 МГц) с точностью до 8-го знака (десятые доли герца) за время не более 0.1 сек. - вернее даже не столько измерить, сколько сравнить с образцовым генератором. Есть у кого идеи?"

Я не думаю что наша формулировка "время доступа к сигналу мене 0,1с" не отражает сути именно таких измерений, и есть полной и достаточной для ее решения.

Был вопрос, кто-то решил??, Конкретного ответа не последовало.

Тогда были приведены результаты такого типа измерений "метод коинциденции", правда не на частототе именно 10 МГЦ, а на 1 МГц, но зато ед.Гц за время всего 1 миллисекунда!!

Была просьба "навести критику", несмотря на то, что это противоречит ОПРЕДЕЛЕНИЯМ И ГОСТу для группы Ч.

Но как говорил Галилей - "Все равно она вертится!"- не правда ли??
santa2.gif
Евгений Германович
Цитата(GetSmart @ Apr 8 2008, 16:35) *
Вы можете сформулировать вопрос автора так, чтобы нам стало понятно какой должна быть ситуация для измерения, чтобы она непротиворечила двусмысленной формулировке автора, но была бы "удобна" Вам и вашим методам измерения. А то тут многие в замешательстве.

Я предпологаю так: есть куча источников частоты которые ,по непонятной причине ,надо померять за время 0.1 сек каждую.Или сравнить с опорой в 10МГц.

Не вам.

Тогда были приведены результаты такого типа измерений "метод коинциденции", правда не на частототе именно 10 МГЦ, а на 1 МГц, но зато


Измерение за 1 мСек это конечно круто но возникает неприятный вопрос-а какова вероятность получения достоверного результата и второе ед герц это погрешность или разрешение?Кстати у вас получается 6 степень а нужно 8.

И до кучи.Я не совсем понимаю полученный результат,как известно любой источник частоты обладает 2нестабильностями:долговременной и кратковременной.Что мерялось вашим чудо методом -вдодрод,рубидий,цезий , кварц,или LC контур? В зависимости от источника сигнала результат мб или достоверен или как бы помягче выразится.
Fetronics
Измерение за 1 мСек это конечно круто но возникает неприятный вопрос-а какова вероятность получения достоверного результата и второе ед герц это погрешность или разрешение?Кстати у вас получается 6 степень а нужно 8.

Приятно что дебаты перешли в деловое русло. У нас измерения проводились на разных частотах, наугад , от 50Кгц до 1МГц, (см. протоколы), но суть не в этом, принципиально удалось подтвердить выводы Теории ФЧИ и ПР, а именно повысить и точность и быстродействие ОДНОВРЕМЕННО, например по сравнению с Ч3-57., на который подавался непрерывный сигнал и время измерения 1,0с, и абсолютно такие результаты показывал частотомер коинциденции, но за время ед. МИЛИСЕКУНД!


И до кучи.Я не совсем понимаю полученный результат,как известно любой источник частоты обладает 2нестабильностями:долговременной и кратковременной.Что мерялось вашим чудо методом -вдодрод,рубидий,цезий , кварц,или LC контур? В зависимости от источника сигнала результат мб или достоверен или как бы помягче выразится.

В качестве опорного был "гиацинт" и обычный кварцевый генератор на 16МГЦ, с 10-6, есть видеофильм проведения эксперимента, правда он "300метров", так что врядли удастся скачать, посмотрите пока распечатки измерений.
Естественно, что при использовании стандарта с 10-10 10-12, нет проблем обеспечить 10-8, тем более что частотомер коинциденции ПРИНЦИПИАЛЬНО НЕ ИМЕТ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ЗАВИСЯЩЕЙ ОТ ВРЕМЕНИ ИЗМЕРЕНИЯ. Тоько инструментальные и шумовые, которые должны бить не хуже чем измеряемая величина.


Нажмите для просмотра прикрепленного файла
santa2.gif

Измерение за 1 мСек это конечно круто но возникает неприятный вопрос-а какова вероятность получения достоверного результата и второе ед герц это погрешность или разрешение?Кстати у вас получается 6 степень а нужно 8.

Приятно что дебаты перешли в деловое русло. У нас измерения проводились на разных частотах, наугад , от 50Кгц до 1МГц, (см. протоколы), но суть не в этом, принципиально удалось подтвердить выводы Теории ФЧИ и ПР, а именно повысить и точность и быстродействие ОДНОВРЕМЕННО, например по сравнению с Ч3-57., на который подавался непрерывный сигнал и время измерения 1,0с, и абсолютно такие результаты показывал частотомер коинциденции, но за время ед. МИЛИСЕКУНД!


И до кучи.Я не совсем понимаю полученный результат,как известно любой источник частоты обладает 2нестабильностями:долговременной и кратковременной.Что мерялось вашим чудо методом -вдодрод,рубидий,цезий , кварц,или LC контур? В зависимости от источника сигнала результат мб или достоверен или как бы помягче выразится.

В качестве опорного был "гиацинт" и обычный кварцевый генератор на 16МГЦ, с 10-6, есть видеофильм проведения эксперимента, правда он "300метров", так что врядли удастся скачать, посмотрите пока распечатки измерений.
Естественно, что при использовании стандарта с 10-10 10-12, нет проблем обеспечить 10-8, тем более что частотомер коинциденции ПРИНЦИПИАЛЬНО НЕ ИМЕТ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ЗАВИСЯЩЕЙ ОТ ВРЕМЕНИ ИЗМЕРЕНИЯ. Тоько инструментальные и шумовые, которые должны бить не хуже чем измеряемая величина.


Нажмите для просмотра прикрепленного файла
santa2.gif
Евгений Германович
Цитата(Fetronics @ Apr 9 2008, 18:48) *
В качестве опорного был "гиацинт" и обычный кварцевый генератор на 16МГЦ, с 10-6, есть видеофильм проведения эксперимента, правда он "300метров", так что врядли удастся скачать, посмотрите пока распечатки измерений.
Естественно, что при использовании стандарта с 10-10 10-12, нет проблем обеспечить 10-8, тем более что частотомер коинциденции ПРИНЦИПИАЛЬНО НЕ ИМЕТ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ЗАВИСЯЩЕЙ ОТ ВРЕМЕНИ ИЗМЕРЕНИЯ. Тоько инструментальные и шумовые, которые должны бить не хуже чем измеряемая величина.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
santa2.gif

Вы слышали звон ... ПРИНЦИПИАЛЬНО НЕ ИМЕТ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ЗАВИСЯЩЕЙ ОТ ВРЕМЕНИ ИЗМЕРЕНИЯ.
имеет ,в тексте я вам не зря просил уточнить источник сигнала.10-6 это что?
1Гц погрешность или разрешение?
Кстати вы не могли бы весьма кратко рассказать о вашем методе измерения.
Fetronics
Спасибо за вопрос. Но, все описания метода со схемами приведены в прикрепленных файлах (Fetronics) на ст.4-8 чата, а относительно погрешности и разрешающей способности? то они для метода коинциденции совпадают, ведь это квантованные величины, и других быть не может, если же инструментальная выше, тогда все равно погрешность будет равна не одному а нескольким квантам, но конкретным значениям, разумеется, что опора у нас действительно "частота", т.е на порядок имеет параметры лучше, но в непрерывном режиме!.
В распечатках протоколов видно, как идут сбои, когда сигнал нестабильный, но в целом, даже на обычном генераторе есть ед.ГЦ за ед. миллисекунды, возможно Вам известны аналогичные результаты, будем признательны. Спасибо.
santa2.gif
asdf
Коллеги!
Все основные “фигуранты” biggrin.gif темы уже выступили и, наверное, можно подвести некоторые итоги. Если не окончательные, то хотя бы промежуточные.

Чтобы больше не повторяться, говорю сразу, что все написанное ниже является выражением моего личного мнения и все с ним несогласные - могут не соглашаться beer.gif.

1. Для начала хотелось бы сказать, что физическая теория не накладывает ограничений на принципиальную возможность измерения частоты сигнала за сколь угодно короткое время (до тех пор пока сохраняется само понятие - частота).

Ограничения накладываются на конкретные методы, реализующие эту возможность.

1.1 Так если измерение производится в некоторой квантовой системе, например с помощью радио или оптических квантов, то в такой системе накладывается ограничение на точность измерения энергии системы за конечное время – соотношение неопределенности Гейзенберга.
delta<E> * delta<t> >= h / (2 * Pi).
т.к. для кванта delta<E >= h * delta<f>
то получаем уже фигурировавшее в этом и других постах выражение
delta<f> * telta<t> >= 1 / (2 * Pi) - заменой линейной частоты на круговую F(или W)=2Pi * f

delta<F> * delta<t> >= 1

Но есть одна тонкость, сигнал протекающий по проводам в виде электронов является макроскопической, а не квантовой системой. Чтобы превратить его в квантовую, необходимо с ним проделать некоторые преобразования, например соответствующим образом - излучить и поглотить. Тогда в цепь измерения будут внесены соответствующие статистические неопределенности и такая система попадет под действие соотношения неопределенности.

1.2 Но нельзя сказать, что соотношения неопределенности не действует совсем.
Просто его действие в разных схемах измерения может проявлять опосредствовано, через необходимость выдерживания некоторых параметров или соотношений – например соотношения сигнал/шум и амплитуды самого сигнала больше некоторой величины.

Так, например, существует метод измерения частоты сигнала f0 через измерение его периода t0 заполнением этого периода частотой f1.
Для этого метода можно получить вполне очевидное соотношение связывающее частоту заполнения f1 с периодом измерения t0 и разрешающей способность (точностью) Df (delta=D - шрифт не поддерживает греческие символы).

f1 = (1 + Df * t0)/( Df * t0 ^2).

Так для случая который интересен для автора темы (а интересен ли уже вообще? 05.gif )
Df = 0.1Гц.
t0 =10^-7 сек – f0 = 10^7 Гц.
tи = 0.1сек. - время измерения.
Получаем частоту заполнения f1 = 10^15 Гц.
Не акцентируя внимания на возможности получения самой частоты, определим сопутствующие параметры сигнала.
Понятно, что джитеры, фронты и полосы пропуская элементов участвующих в измерении должны быть заведомо лучше этих 10^15 Гц.
Амплитуда шума в полосе 10^15 Гц и на нагрузке 50 Ом будет > 0.025 В.
Максимальное время измерения tи= 0.1сек.
За это время можно выполнить Nи = Dt * f0 = 10^6 измерений.
С учетом усреднения sqrt Nи = 1000, получаем необходимую амплитуду измеряемого сигнала > 2500 В.

2. С таких же позиций давайте рассмотрим методы, предлагавшиеся в процессе обсуждения.

2.1. Вернемся к измерению в квантовой системе.
Т.к. Df * tи >= 1 / 2Pi, то для случая автора темы Df >= 1.6 Гц.
Повысить точность, как ни странно можно, но для этого нужно определиться со следующим моментом – возможно ли корректное преобразование макроскопического сигнала в квантовую систему.
Если возможно – то ничто не мешает из сигнала сгенерировать N квантовых систем, произвести в них измерения и результат усреднить.
Тогда Df * tи >= 1 / (2Pi * sqrt N) - т.е. при N=256 - Df >= 0.1 Гц – что и требовалось автору.
Таким образом возможности повышения точности измерения частоты будут определяться
только количеством сгенерированных квантовых систем.

2.2. Метод рассматривавшийся в п.1.2. можно модифицировать, например, введя статистическую обработку.
Для этого генератор частоты заполнения f1 заменим линией задержки с некоторым количеством ответвлений и шагом задержки t2, на выходы ответвлений поставим счетчики, а на вход ЛЗ подадим измеряемый сигнал с частотой f0.
Далее производим подсчет приходящих на счетчики импульсов в течении времени измерения tи.
В процессе измерения определяем скорость перемещения максимума счета из одного ответвления ЛЗ на другое или, в общем случае, на n ответвлений.
Из всего этого следует очевидное соотношение:

t2 < tи * f0 / (n * f1)

Или, количественно, при заданных выше параметрах

t2 < 0.1 * 10^7 / (1 * 10^15 ) = 10^-9
т.е. шаг задержки менее 1нс
и амплитуда генератора с учетом необходимого соотношения с/ш порядка 5В.
Эти параметры уже вполне технически достижимы.
Конечно, для полной реализации метода необходимы дополнительные элементы – например для начальной настройки потребуется ЛЗ с изменяемой задержкой и т.д.

Если учесть что в настоящее время уже существуют перестраиваемые ЛЗ с шагом
10 псек. (например MC100EP196), то вполне достижимо измерение 10Мгц с точность 0.1Гц за время порядка 0.001 сек.

Кстати, этот метод аналогичен используемому в физике элементарных частиц методу определения массы резонансов (есть такие якобы частицы biggrin.gif ) при времени их жизни <10^-23 сек.

2.3. Квадратурное преобразование. Я думаю, что Stanislav уже всех убедил в принципиальной возможности этого метода. Немного напрягают два момента.
Необходимая высокая линейность смесителей и, т.к. выходной сигнал пропорционален сумме Df + Косл * (2* f0 + Df), то необходим НЧ фильтр с частотой среза 10-20Гц и подавлением удвоенной частоты (20МГц) более чем на 166дБ.

2.4. Методы переноса частоты, разностные с умножением и т.д.
Трудности такие же как у квадратурного преобразования – линейность смесителей
+ некоторые усложнения, например за счет умножителей частоты и т.д.

2.5. Метод коинциденции так рекламируемый Fetronics-ом.
Честно говоря я не очень хорошо читаю по украински, чтобы оценить тонкости метода.
В поиске нашел несколько загадочную фразу 05.gif

Коинциденция - мера интерференции, представляющая собой отношение фактической частота двойных кроссинговеров к теоретически ожидаемой при отсутствии интерференции.

Судя по представленным материалам метод работает, но хотелось бы оценить вероятность появления ошибочного измерения в зависимости от величины девиации или джиттера сигнала.

2.6. Почему то никто не вспомнил (или я пропустил?) возможность прямого измерения набега фазы сигнала относительно опорного.

Суть метода – за время измерительного интервала tи подсчитывается количество целых импульсов N0 измеряемой частоты f0 и вначале и в конце измерительного интервала
измеряем суммарный набег фазы, например, заполнением интервалов частотой f1.

Тогда потребная частота заполнения f1 определяется как f1 = f0 / (tи * Df).

Для условий автора темы f1 = 10^7/ (0.1 * 0.1) = 10^9 Гц.

Это можно реализовать с помощью ПЛИС и счетчиков, но более интересна реализация с помощью прецизионного измерителя интервалов типа TDC-GP1 фирмы ACAM с разрешающей способностью t1 = 125 псек.

Тогда время измерения будет tи = f0 * t1 / Df = 10^7 * 125*10^-12 / 0.1 = 0.0125 сек .

3. Самые стойкие, кому еще не надоело читать, наверное уже обратили внимание на то, что если не учитывать метод 1.1. то по сути самостоятельными являются только 2 метода
- различные модификации 1.2.,2.2.,2.6. – счетного метода и квадратурное преобразование – 2.3. Методы 2.4. и 2.5. являются комбинациями этих двух.
Евгений Германович
Для ASDF я давал ссылочку на книжку,там меряют набег
Fetronics
Для ASDF:

Приятно слышать умные речи и главное по ДЕЛУ.
Однако хочу сказать, что метод коинциденции есть вершиной иерархии цифровых измерителей, лучше в принципе быть не может (при равных иных условиях и "ухищрениях", типа статистики, многоканальности и т.п.), ведь все это возможно применить и для КОИНЦИДЕНЦИИ.
Принципиальным есть ОТСТУСТВИЕ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ЗАВИСЯЩЕЙ ОТ ВРЕМЕНИ ИЗМЕРЕНИЯ, так как, при коинциденции именно ОНА и определяет ЕГО.
Ведь даже на макете нам удалось получить результаты на которые не всякий Agilent или Tektronics способен, с его то Гигагерцами и Пикосекундами.

Относительно шумов и джиттера, то вопрос стоит так: есть ли для такого сигнала понятие "частота" , а если нет, то метод это и показывает, а классические измерители, могут показывать что угодно. Например:
Берем ЧМ генератор с индексом 2.405, например несущая 100МГц, тогда девиация 2,4 КГц , и смотрим:
-Осциллограф покажет, что есть колебания частоты, тоесть есть девиация, но измерить не может;
-Цифровой частотомер за время 1с покажет, что есть только несущая 100МГЦ с точностью до ед Гц.;
-Анализатор спектра покажет ,что несущей вобще нету, есть две мощных боковых и куча маленьких,
и все "измерители" претендуют на "частоту", не так ли?
По этому вопросу очень хорошо написал Финк "Сигналы, помехи ,ошибки".
Ну а боле детально и подробно - Это Теория Фазочастотных измерений и преобразований радиосигналов, на основе которой и получено ранжирование и объяснение работы приборов и их иерархию.
Поэтому, если есть проблемы, этого типа, МЫ сможем попытаться их решить.
Ждем ответа!
santa2.gif

Совсем забыл, спасибо за определение КОИНЦИДЕНЦИИ.
Рекомендую более подробную информацию из книги Орнатского П.П.

Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла
santa2.gif
asdf
Цитата(Fetronics @ Apr 15 2008, 19:47) *
Рекомендую более подробную информацию из книги Орнатского П.П.


Спасибо за рекомендацию, только что скачал из сети книгу Орнатского П.П.
asdf
Цитата(Евгений Германович @ Apr 15 2008, 16:31) *
Для ASDF я давал ссылочку на книжку,там меряют набег

Извините, недосмотрел, ссылку скачал, спасибо.
Fetronics
Всем привет, с прошедшими праздниками!

Так МЫ будем "СЫМАТЬ КИНО ИЛИ НЕТ", я так ответа и не услышал, Правы мы или нет, кто скажет что нибудь конкретное??
СПАСИБО заранее.
santa2.gif
GetSmart
Вы что конкретно хотите? Какое ещё кино? Просто узнать правы или нет, или может вам ещё денег дать? smile.gif

Просто некоторые писатели ранее здесь присутствовавшие молчат в тряпочку, а без их глупостей некого стало критиковать. И автор исчез в неизвестном направлении.
Fetronics
Всем привет, с прошедшими праздниками!

Так МЫ будем "СЫМАТЬ КИНО ИЛИ НЕТ", я так ответа и не услышал, Правы мы или нет, кто скажет что нибудь конкретное??
СПАСИБО заранее.

Дайте все таки ответ??? santa2.gif
Fetronics
Au!
Artemiy14
Цитата(Fetronics @ May 14 2008, 23:16) *
Au!

Прочитал я патент американский патент, (на основе которого Fetronics предлагает частотомер) метод интересный и действительно не имеет методической погрешности (похожий метод представил GM в ветке три частоты на АТмегу 128, только там на захваты все ориентировано)
Кстати по англицки coincidence это совпадение. Так что не надо людям морочить голову заумными названиями типа: "Сверхновый супер метод коинциденции частотно-фазового измерения (и понимания!) частоты".
А на счет определения Коинциденция - мера интерференции, представляющая собой отношение фактической частота двойных кроссинговеров к теоретически ожидаемой при отсутствии интерференции. даже не знаю что и ответить, но похоже это из другой оперы.

Кстати говоря о погрешности американского метода, нужно понимать, что импульсы от Zero crossing
detector (регистратора пересечения нуля) имеют конечную narrow (ширину).

Вот. Ваши мнения.
Белый дед
Если вернуться к первоначальной задаче, возможно самый простой способ ее решить - по разности длительности импульсов после делителей частоты.
В конце счета одним делителем запускаем быстрый генератор линейно изменяющегося напряжения, другим останавливаем.
Напряжение измеряем любым вольтметром.
В любой книжке по ядерной электронике подобные схемы измерения малых времен есть. Разрешение доли наносекунды - вполне реально.
Artemiy14
Цитата(Белый дед @ Nov 24 2009, 17:51) *
Если вернуться к первоначальной задаче, возможно самый простой способ ее решить - по разности длительности импульсов после делителей частоты.
В конце счета одним делителем запускаем быстрый генератор линейно изменяющегося напряжения, другим останавливаем.
Напряжение измеряем любым вольтметром.
В любой книжке по ядерной электронике подобные схемы измерения малых времен есть. Разрешение доли наносекунды - вполне реально.


На словах хорошо, а реализация в железе? В любой книжке по ядерной электронике?
rx3apf
Цитата(Artemiy14 @ Nov 24 2009, 19:44) *
На словах хорошо, а реализация в железе? В любой книжке по ядерной электронике?

Фактически нужно измерять разность фаз в пределах одного периода опорного генератора ? За это время заряжаем конденсатор известной емкости через известное сопротивление, по окончанию заряда измеряем напряжение на конденсаторе. Теоретически все просто. А вот готовой реализацией вряд ли кто поделится даже при ее наличии. У меня готовой нет. Мысль вертится вокруг триггеров 74AC74, буферов 74AC125 и штатного 10-битного ADC микроконтроллера, думаю, что разрешение порядка 1 nS достижимо без особых усилий. Может быть, удобнее логику смастерить на программируемой матрице...
Евгений Германович
Цитата(Artemiy14 @ Nov 24 2009, 16:27) *
Прочитал я патент американский патент, (на основе которого Fetronics предлагает частотомер) метод интересный и действительно не имеет методической погрешности (похожий метод представил GM в ветке три частоты на АТмегу 128, только там на захваты все ориентировано)

Кстати говоря о погрешности американского метода, нужно понимать, что импульсы от Zero crossing
detector (регистратора пересечения нуля) имеют конечную narrow (ширину).

Вот. Ваши мнения.

Вы бы вкраце изложили этот метод. А то Ваше стремление получить мнение неизвестно о чем явно некорректно biggrin.gif
Цитата(Artemiy14 @ Nov 24 2009, 16:27) *
Кстати говоря о погрешности американского метода, нужно понимать, что импульсы от Zero crossing
detector (регистратора пересечения нуля) имеют конечную narrow (ширину).

Вот вам и методическая погрешность.

Цитата(rx3apf @ Nov 25 2009, 03:22) *
Фактически нужно измерять разность фаз в пределах одного периода опорного генератора ? За это время заряжаем конденсатор известной емкости через известное сопротивление, по окончанию заряда измеряем напряжение на конденсаторе. Теоретически все просто. А вот готовой реализацией вряд ли кто поделится даже при ее наличии. У меня готовой нет. Мысль вертится вокруг триггеров 74AC74, буферов 74AC125 и штатного 10-битного ADC микроконтроллера, думаю, что разрешение порядка 1 nS достижимо без особых усилий. Может быть, удобнее логику смастерить на программируемой матрице...

Все, что вы говорите правильно, но при одном условии (нехорошем,очень нехорошем) - подобное измерение возможно при очень высокой стабильности частоты.И с вероятностью будут проблемы-надо накапливать результат.
rx3apf
Цитата(Евгений Германович @ Nov 25 2009, 16:30) *
Все, что вы говорите правильно, но при одном условии (нехорошем,очень нехорошем) - подобное измерение возможно при очень высокой стабильности частоты.

Ну, в пределах джиттера опорной и измеряемой, конечно. Однако если в серийных частотомерах с интерполятором 1E-9 достижимо, то не вижу принципиальных сложностей.
Цитата
И с вероятностью будут проблемы-надо накапливать результат.

Если за субнанным разрешением не гнаться - должно бы хватить двух измерений, в начале и конце счетного интервала.
Artemiy14
Цитата(Евгений Германович @ Nov 25 2009, 16:30) *
Вы бы вкраце изложили этот метод. А то Ваше стремление получить мнение неизвестно о чем явно некорректно


http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=19044 - там все отлично изложено, прочитайте пожалуйста.
Но мне не понятно почему этот метод Fetronics называет фазо-частотным.

Если в кратце, то идея там такая:

На два детектора нуля поступают сигнал искомой и опорной частоты. Далее короткие импульсы от этих детекторов идут на логический элемент, который в момент совпадения этих импульсов, включает и выключает счетчики импульсов. Суть метода в том, что подсчет частоты длится не строго определенное время, но(!!!) счет начинается и заканчивается обязательно при совпадении фронтов измеряемого и опорного сигналов. Схема на рисунке.
Евгений Германович
Цитата(Artemiy14 @ Nov 26 2009, 16:55) *
http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=19044 - там все отлично изложено, прочитайте пожалуйста.
Но мне не понятно почему этот метод Fetronics называет фазо-частотным.

Если в кратце, то идея там такая:

На два детектора нуля поступают сигнал искомой и опорной частоты. Далее короткие импульсы от этих детекторов идут на логический элемент, который в момент совпадения этих импульсов, включает и выключает счетчики импульсов. Суть метода в том, что подсчет частоты длится не строго определенное время, но(!!!) счет начинается и заканчивается обязательно при совпадении фронтов измеряемого и опорного сигналов. Схема на рисунке.

Я у Вас прочитал. Видимо по тому,что для старта и стопа необходимо совпадение фазы biggrin.gif
По моему этот метод носит гордое название нониусного, и применялся в досчетнике старых частотомеров типа Ч3-33,34,54.
Или, по крайней мере, очень похож на него.

Цитата(rx3apf @ Nov 25 2009, 22:35) *
Ну, в пределах джиттера опорной и измеряемой, конечно. Однако если в серийных частотомерах с интерполятором 1E-9 достижимо, то не вижу принципиальных сложностей.

Если за субнанным разрешением не гнаться - должно бы хватить двух измерений, в начале и конце счетного интервала.

Я не про это. При измерении частоты в течении 10 Сек.(для примера) можно усреднить флуктуацию частоты, а так же более или менее успешно проигнорировать помеху.При измерении расстояния между двумя фронтами очень легко получить абсолютно неправильное показание. Те достоверность результата будет существенно ниже.
rx3apf
Цитата(Евгений Германович @ Nov 26 2009, 17:03) *
Я не про это. При измерении частоты в течении 10 Сек.(для примера) можно усреднить флуктуацию частоты, а так же более или менее успешно проигнорировать помеху.При измерении расстояния между двумя фронтами очень легко получить абсолютно неправильное показание. Те достоверность результата будет существенно ниже.

Но откуда может взяться это "абсолютно неправильное показание" ? Только джиттер (входной или опорной частоты). При измерении на 10 секунд помеха, если она будет, будет точно так же засчитана и исказит показание, причем заведомо не меньше, чем максимальная ошибка измерения разности фаз (разность-то максимум один период опорной).
Евгений Германович
Цитата(rx3apf @ Nov 26 2009, 18:23) *
Но откуда может взяться это "абсолютно неправильное показание" ? Только джиттер (входной или опорной частоты). При измерении на 10 секунд помеха, если она будет, будет точно так же засчитана и исказит показание, причем заведомо не меньше, чем максимальная ошибка измерения разности фаз (разность-то максимум один период опорной).

А если в момент измерение шарахнет помеха и укоротит ваш период? Это катастрофа biggrin.gif А при 10 сек это ерунда.
rx3apf
Цитата(Евгений Германович @ Nov 26 2009, 17:31) *
А если в момент измерение шарахнет помеха и укоротит ваш период? Это катастрофа biggrin.gif А при 10 сек это ерунда.

Похоже, Вы просто не поняли, о чем я говорю. Вот Ваш 10-секундный интервал, в нем считаем импульсы опорного генератора (скажем, 10 MHz) и измеряемого сигнала (возьмем 1 MHz). Разрешение - 1E-8. Один лишний импульс от помехи на входе - сразу как не бывало 1E-7. А то, о чем я говорю - это увеличение разрешения против уже имеющихся 1E-8. Меряем разность фаз в начале интервала счета и после его разрешения. Маловероятно, что помеха пройдет именно в этот момент (вероятность 2E-8), но даже и при таком раскладе ошибка не превысит 1E-8. Конечно, это зависит от соотношения опорной и измеряемой частот, но больше периода опорной частоты тут ошибку не наскрести при всем желании, а вероятности помехи в "основном" и "дополнительном" интервале просто несопоставимы.
Евгений Германович
Цитата(rx3apf @ Nov 26 2009, 18:42) *
Похоже, Вы просто не поняли, о чем я говорю. Вот Ваш 10-секундный интервал, в нем считаем импульсы опорного генератора (скажем, 10 MHz) и измеряемого сигнала (возьмем 1 MHz). Разрешение - 1E-8. Один лишний импульс от помехи на входе - сразу как не бывало 1E-7. А то, о чем я говорю - это увеличение разрешения против уже имеющихся 1E-8. Меряем разность фаз в начале интервала счета и после его разрешения. Маловероятно, что помеха пройдет именно в этот момент (вероятность 2E-8), но даже и при таком раскладе ошибка не превысит 1E-8. Конечно, это зависит от соотношения опорной и измеряемой частот, но больше периода опорной частоты тут ошибку не наскрести при всем желании, а вероятности помехи в "основном" и "дополнительном" интервале просто несопоставимы.

10 Сек 1МГц - 10 000 000 импульсов. +1 импульс =10 000 001. 10 000 001- 10 000 000=1. 1/10 000 000 =1Е-7. Где вы взяли -8 степень. В 10 секундном интервале считаются только импульсы измеряемого сигнала.
Цитата(rx3apf @ Nov 26 2009, 18:42) *
. Меряем разность фаз в начале интервала счета и после его разрешения. Маловероятно, что помеха пройдет именно в этот момент (вероятность 2E-8), но даже и при таком раскладе ошибка не превысит 1E-8. Конечно, это зависит от соотношения опорной и измеряемой частот, но больше периода опорной частоты тут ошибку не наскрести при всем желании, а вероятности помехи в "основном" и "дополнительном" интервале просто несопоставимы.

После разрешения от чего? Вы вообще про какой метод говорите?.
rx3apf
Цитата(Евгений Германович @ Nov 26 2009, 18:07) *
10 Сек 1МГц - 10 000 000 импульсов. +1 импульс =10 000 001. 10 000 001- 10 000 000=1. 1/10 000 000 =1Е-7. Где вы взяли -8 степень. В 10 секундном интервале считаются только импульсы измеряемого сигнала.

Я уже сказал - за интервал измерения считаются импульсы и входной и опорной частоты. Иначе, если считать строго за фиксированный интервал, разрешение зависит от входной частоты и для малых частот падает до просто неприличных значений. При "двойном счете" оно всегда не хуже определенного значения (определяемого временем измерения и большей из частот, опорной либо измеряемой, в данном случае это 1E-8, хоть при 1 MHz входной, хоть при 0.1 Hz). Счет за фиксированный интервал - это каменный век, уровень радиолюбительских поделок (это если говорить о частотомерах, разумеется).
Цитата
После разрешения от чего? Вы вообще про какой метод говорите?.

Я говорю про то, как можно увеличить разрешение, не прибегая к увеличению опорной частоты.
Fetronics
Всем привет! С прошедшими!
Я вижу что дискуссия розгорается с новой силой.
Для определния что и почему именнто так, а не иначе, рекомендую одну из свежих статей.
Fetronics santa2.gif
asdf
Цитата(Fetronics @ Jan 11 2010, 18:14) *
Всем привет! С прошедшими!
Я вижу что дискуссия розгорается с новой силой.
Для определния что и почему именнто так, а не иначе, рекомендую одну из свежих статей.

Уважаемый Fetronics, дискуссия разгорается лишь по той причине, что ни Вы ни другие авторы (по крайней мере в представленных материалах я не нашел) не указываете связь между измеряемой частотой, опорной частотой, временем измерения и достижимой точностью.

Без учета ошибки детектора нуля, она такова Fопорная>3*Fизмеряемая/(tизмерения*fточность)

Оценим возможную точность Ваших экспериментов, для Fопорной=16МГц (по Вашим данным).
Для frc5 - fизм~600кГц, tизм~0.35мсек fош<320Гц, у Вас (600280 и 600604)
Для frc6 - fизм~1500кГц, tизм~0.28мсек fош<1000Гц, у Вас хуже, вероятно уже сильно влияет детектор нуля.

Для гарантированного (в каждом измерении и за время измерения не хуже заданного) получения ошибки менее 1Гц при измерении частоты в 1МГц и времени измерения порядка 0.3мсек fопорная должна быть более 10ГГц. Для Ваших же 16МГц, минимальный разброс в пределах указанных величин неизбежен.

Кстати, предлагаемый Вами метод не единственный, который имеет такую связь между параметрами.
В посте 121 методы 2.2 и 2.6 имеют такую же связь, есть и еще ряд методов, точнее вариаций методов. Поэтому вопрос в основном в том, какова реализация, для заданных параметров сигнала, проще.
Наличие методической погрешности связанной с детекторами нуля Евгений Германович уже отметил.
Fetronics
Без учета ошибки детектора нуля, она такова Fопорная>3*Fизмеряемая/(tизмерения*fточность)


Уважаемый ASDF, указання формула более информативна в записи:

относительная погрешность неизвестной частоты=3/частота опорная*время измерения.

Для случая частотомера коинциденции сответсвенно будет:

относительная погрешность неизвестной частоты=(2/частота опорная*время измерения)^2.- в квадрате.
Таким образом, указанное разрешение (точность) в 1Гц на 1МГц за время 1 мс достигается при опорной =2МГц, а не 3ГГц, которые дает Ваша формула, и это подтвеждено результатами испытаний.
На частотах выше 500кГц сказываються и нестабильность частоты установки генератора Г3-112, и инструменталка, ведь схема то, на 155 серии собрана.
Относительно других методов, то все они, согластно приведенной новой классификации принципиально имеют хуже параметры, что напрямую следует из использования шкалы отношений, которая информационно самая мощная, и превысить ее при использовании метода коинциденции потенциально не удасться, любым другим методом, не прибегая к схмотехническому параллелизму или другим структурным методам, но их же применение в методе коинциденции поставит все на место.
Так, при двух 10-ти разрядних счетчиках, выигрыш (отношение погрешности Вашей до Нашей дает 1.5 10^3, что подтреждается рассчетом шкалы, и результатми измерений и моделирования).
Fetronics
santa2.gif
Евгений Германович
Цитата(Fetronics @ Jan 15 2010, 20:09) *
Без учета ошибки детектора нуля, она такова Fопорная>3*Fизмеряемая/(tизмерения*fточность)
Так, при двух 10-ти разрядних счетчиках, выигрыш (отношение погрешности Вашей до Нашей дает 1.5 10^3, что подтреждается рассчетом шкалы, и результатми измерений и

Г3-112 это аналоговый генератор с погрешностью установки частоты в 2%. И весьма поганой нестабильностью. Я бы очень желал знать - откуда взята ваша формула?
155 серии в 112 генераторе нет ни одной штуки. Разрешение и точность- это разные вещи.
Фраза о других методах прекрасна. Я бы, на Вашем месте,обязательно упомянул якобиан Маркова и вектор Пойтинга в сфрерических (цилиндрических) координатах. Поверьте, так будет гораздо научнее, а если Вы упомянете о градиенте, дивергенции и роторе, то все Ваши оппоненты будут просто посрамлены и морально уничтожены.
Fetronics
Г3-112 это аналоговый генератор с погрешностью установки частоты в 2%. И весьма поганой нестабильностью. Я бы очень желал знать - откуда взята ваша формула?
155 серии в 112 генераторе нет ни одной штуки. Разрешение и точность- это разные вещи.

Да согласен, что Г3_112, аналоговий, но это не столь важно, ведь параллельно стоял Ч3-57, но со временем измерения 1с, и разрешением в 1Гц, у нас все тоже самое, но за ед. Мимлисекунды, и это все при опорной всего 16 МГц.
Формула взята из основной системы уравнений для метода коинциденции (есть в материаллах), а также приближенной формулы оценки колличества дополнительных делений дробно-рациональной шкалы, в рамках одного деления классической двоичной, в материаллах есть тръехмерные наглядные графики, там вже все элементарно видно, кстати, точная формула имеет елементы комбинаторики, и дает еще большый выиграш.

На 155 был собран частотомер коинциденции, а не генератор, это элементарно. для измерения по методу коинциденции разрешение и есть погрешностю, если конечно не иметь инстументальной значительно большей кванта шкали частотомера.
"Сантиметровые отметки на метре четко фиксриются в "нормальном" состояни оператора, но если он не только пъян но и едет на машине или телеге по нашим то дорогах, тогда его осчеты по тому же метру будт уже с достаточной погрешностю", но она никак от метода и шкалы не зависит, а вызвана внешними (инструментальными) факторами -это чтобы было понятно.


Фраза о других методах прекрасна. Я бы, на Вашем месте,обязательно упомянул якобиан Маркова и вектор Пойтинга в сфрерических (цилиндрических) координатах. Поверьте, так будет гораздо научнее, а если Вы упомянете о градиенте, дивергенции и роторе, то все Ваши оппоненты будут просто посрамлены и морально уничтожены.


Слова и фразы придуманы людьми, а ЗАКОНЫ ПРИРОДЫ (особенно непознанные) в этом словоблудии не нуждаются, ведь если сможете, то предложите как сделать, и что можно получить, "в металле", а не на бумаге. И то, что это нельзя обяснить в рамках "классики", еще ни о чем не говорит, - "ведь она все равно вертится"- так кто говорил!! - хотя его хотели оправить на костер!

Если есть конструктивные вопросы, задавайте, к сожалению фильм имеет "300 метров", по электроннке его не переслать.
Fetronics
santa2.gif
[/quote]
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.