Частотомер - это радиоизмерительный прибор, который используется для определения частоты периодического сигнала и частот гармонических составляющих спектра сигнала.
Частотомеры - сам принцип работы приборов основан на подсчете количества импульсов, сформированных входными цепями из периодического сигнала произвольной формы, за определенный интервал времени. Временной интервал измерения задается методом подсчета импульсов, взятых с внутреннего кварцевого генератора или из внешнего источника. Более простыми словами можно сказать что прибор является сравнивающим устройством, точность которого завистит от эталонной частоты и правильности задания её. Данное устройство отличается высокой точностью и широким диапазоном частот относитьтельно своих аналогов.
Среди измерительных приборов частотомеры занимают определенное почетное положение. Обычно частотомеры применяются для определения частоты переменного или импульсного тока для настройки радиоаппаратуры. А так же частотомер может быть пригоден на электростанциях для отслеживания частоты переменного тока, подающегося на линии электропередачи. Принцип любого частотомера одинаков и состоит в подсчете количества колебания за одну секунду времени.
Как и все измерительные электрические приборы, частотомеры делятся на две большие группы: аналоговые и цифровые. Частотомеры и той, и другой группы имеют и преимущества и недостатки. Исторически аналоговые измерительные приборы, в том числе и частотомеры аналогового типа, появились первыми. К недостаткам аналоговых приборов следует отнести наличие чувствительной к тряскам и вибрациям механической части, требования к определенной ориентации и положения прибора, конечная погрешность частотомера. К положительным качествам аналоговых частотомеров относится легкая считываемость показаний при постоянном изменении измеряемой частоты.
Действие прибора основано на измерении числа импульсов в течение определенного-образцового-интервала времени. Исследуемый сигнал подают на вход формирователя импульсного напряжения. На его выходе формируются электрические колебания прямоугольной формы, соответствующие частоте входного сигнала, которые поступают на электронный ключ. Сюда же через управляющее устройство, открывающее ключ на определенное время, поступают и импульсы образцовой частоты. В результате на выходе электронного ключа появляются пачки импульсов, которые далее следуют к двоично-десятичному счетчику. Логическое состояние двоично-десятичного счетчика, в котором он оказался после закрывания ключа, отображает блок цифровой индикации, работающий в течение времени, определяемого управляющим устройством. В режиме счета импульсов управляющее устройство блокирует источник образцовых частот, двоично-десятичный счетчик ведет непрерывный счет поступивших на его вход импульсов, а блок цифровой индикации отображает результат счета.
Широкое применение получили цифровые частотомеры, принцип действия которых заключается в подсчёте числа периодов измеряемых колебаний за определённый промежуток времени. Электронно-счётный частотомер состоит из формирующего устройства, преобразующего синусоидальное напряжение измеряемой частоты в последовательность однополярных импульсов, временного селектора импульсов, открываемого на определённый промежуток времени (обычно от 10-4 до 10 сек), электронного счётчика, отсчитывающего число импульсов на выходе селектора, и цифрового индикатора. Современные цифровые частотомеры работают в диапазоне частот 10-4 – 109 Гц, относительная погрешность измерения 10-9 – 10-11; чувствительность 10-2 в. Такие частотомеры используются преимущественно при испытаниях радиоаппаратуры, а с применением различных измерительных преобразователей – для измерения температуры, вибраций, давления, деформаций и других физических величин.
Разновидностью образцовых частотомеров, высшей точности являются эталоны и стандарты частоты, погрешность которых лежит в пределах 10-12 – 5*10-14.