מונה תדרים - מטרה, סוגים, מאפייני שימוש
כדי לקבוע את התדרים של אותות תקופתיים, כמו גם לזהות את המרכיבים ההרמוניים של הספקטרום, נעשה שימוש במכשירי מדידה רדיו (ומדידה חשמלית) מיוחדים הנקראים מדי תדרים.
כיום ישנם שני סוגים של מוני תדרים לפי שיטת המדידה: אנלוגי (להערכת תדר ישירה) ומכשירי השוואה (הכוללים: ספירה אלקטרונית, הטרודיין, תהודה וכו').
אנלוגיים מתאימים לחקר תנודות סינוסואידיות, הטרודיניות, תהודה ורטט - למדידת רכיבים הרמוניים של אות, ספירה אלקטרונית וקבלים - לקביעת תדרים של אירועים בדידים.
לפי סוג הקונסטרוקציה ניתן להרכיב מדי תדר על לוח, נייד או נייח – סוג הקונסטרוקציה תלוי בתחום היישום של מכשיר מסוים.
מונה תדרים של מצביע אנלוגי
מד תדר אנלוגי אנלוגי מתייחס למכשירי מדידה אלקטרו-מכניים ופועל על עיקרון של מגנו-אלקטרי, אלקטרומגנטי או מערכת אלקטרודינמית.
פעולתו של מכשיר כזה מבוססת על התלות של מודול העכבה של מעגל המדידה המרוכב בפרמטרים של הזרם העובר דרכו. מעגל המדידה של המכשיר מורכב מהתנגדויות תלויות תדר ולא תלויות תדר.
אז, אותות שונים נשלחים לזרוע של המכשיר הפרופורציונלי: הזרם הנמדד מוזן לזרוע אחת דרך מעגל בלתי תלוי בתדר, לשני דרך מעגל תלוי תדר. כתוצאה מכך, מחט המכשיר ממוקמת במצב כזה שהזרימות המגנטיות של הזרמים דרך שתי הזרועות ימצאו שיווי משקל.
דוגמה למונה תדרים הפועל על עיקרון זה הוא ה-M800 המעוצב הסובייטי למדידת תדרים נוכחיים בטווח של 900 עד 1100 הרץ בסכימות של עצמים ניידים ונייחים. צריכת החשמל של המכשיר היא 7W.
מד תדירות ריד ריד
למד תדר הקנים יש בסולם שלו סט לוחות בצורת לשונות פלדה אלסטיות, ולכל אחד מהקנים יש תדר תהודה משלו של רטט מכני. תנודות תהודה של הקנה מתרגשות על ידי פעולתו של שדה מגנטי מתחלף של אלקטרומגנט.
כאשר הזרם המנותח עובר דרך המעגל האלקטרומגנטי, הלשון בעלת תדר התהודה הקרוב ביותר לתדר הזרם מתחילה להתנודד במשרעת הגדולה ביותר. תדירות הרטט התהודה של כל קנה משתקפת בקנה המידה של המכשיר. אז האינדיקציה החזותית ברורה מאוד.
דוגמה למד תדר ריד רוטט הוא מכשיר B80, המשמש למדידת תדר במעגלי AC.טווח התדרים הוא בין 48 ל-52 הרץ, צריכת החשמל של מד התדרים היא 3.5 וואט.
מד תדר קבלים
כיום ניתן למצוא מדי תדר קבלים לטווחים מ-10 הרץ עד 10 מגה-הרץ. עקרון הפעולה של מכשירים אלה מבוסס על החלפת תהליכי הטעינה והפריקה של קבלים. הקבל נטען על ידי הסוללה, ואז נפרק במערכת האלקטרו-מכאנית.
קצב החזרה של טעינה-פריקה עולה בקנה אחד עם תדירות האות הנחקר, מכיוון שהאות הנמדד לבדו קובע את דופק המיתוג. אנו יודעים שמטען ה-CU זורם במחזור עבודה אחד, ולכן הזרם הזורם דרך המערכת המגנטו-אלקטרית הוא פרופורציונלי לתדר.לכן, אמפר פרופורציונלי להרץ.
דוגמה למד תדר קבלים עם 21 טווחי מדידה הוא התקן F5043 המשמש להתאמת ציוד בתדר נמוך. התדר המינימלי הניתן למדידה הוא 25 הרץ, המקסימום הוא 20 קילו-הרץ. צריכת המכשיר במצב עבודה - לא יותר מ-13 W.
הטרודין נגד תדרים
מדי תדר Heterodyne שימושיים להגדרה ותחזוקה של מקלטי משדר, למדידת תדרי הנשא של אותות מאופננים. תדירות האות הנחקר מושווה לתדר של המתנד המקומי (מתנד מתכוונן עזר) עד להשגת קצב אפס.
פעימות אפס מצביעות על צירוף מקרים של תדירות האות הנחקר עם התדר של המתנד המקומי. דוגמה למד תדר הטרודיין שנבדק בזמן הוא צינור "Ch4-1 Wave Meter", המשמש לכיול משדרים ומקלטי CW. טווח הפעולה של המכשיר הוא בין 125 קילו-הרץ ל-20 מגה-הרץ.
מד תדר תהודה
התדירות של המהוד הניתן לכיוון מושווה לתדר האות הנבדק. המהוד הוא מעגל מתנודד, מהוד חלל או קטע רבע גל. האות שנחקר עובר לתהודה, ומהפלט של המהוד עובר האות לגלונומטר.
הקריאות המקסימליות של הגלוונומטר מציגות את ההתאמה הטובה ביותר של התדר הטבעי של המהוד לתדר האות הנבדק. המפעיל שולט במהוד באמצעות חוגה. בדגמים מסוימים של מדי תדר תהודה, משתמשים במגברים להגברת הרגישות.
דוגמה למונה תדר תהודה הוא המכשיר Ch2-33, המיועד לכוונון מקלטים ומשדרים עם תדרים של אותות רציפים ומאופנים פולסים מ-7 עד 9 GHz. צריכת המכשיר היא לא יותר מ-30 וואט.
מונה תדרים אלקטרוני
מונה תדרים אלקטרוני פשוט סופר את מספר הפולסים. הפולסים שנספרו נוצרים על ידי מעגלי הכניסה מאות תקופתי בעל צורה שרירותית. במקרה זה, מרווח הספירה לאחור נקבע על סמך מתנד הקריסטל של המכשיר. לפיכך, מונה התדרים האלקטרוני הוא מכשיר השוואה שהדיוק שלו תלוי באיכות התקן.
מוני תדרים אלקטרוניים לספירה הם מכשירים מגוונים מאוד, הם שונים בטווחי תדרים רחבים למדידה ובדיוק גבוה. לדוגמה, טווח המדידה של מכשיר Ch3-33 הוא 0.1 הרץ עד 1.5 גיגה-הרץ, והדיוק הוא 0.0000001. התדרים הנמדדים הזמינים עולים לעשרות גיגה-הרץ עקב השימוש במחלקים במכשירים מודרניים.
ככלל, מוני תדרים אלקטרוניים הם המכשירים המקצועיים הנפוצים והמבוקשים ביותר למטרה זו.הם מאפשרים לא רק מדידת תדרים, אלא גם מאפשרים למצוא גם את משך הפולסים וגם את המרווחים ביניהם, ואפילו לחשב את הקשר בין התדרים, שלא לדבר על ספירת מספר הפולסים.