Частота

Материал из МагВики::Справочник по автозвуку и электронике

(Различия между версиями)

Версия 09:29, 15 февраля 2010

Частота́, англ. Frequency — физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов, совершённых за единицу времени. Стандартные обозначения в формулах — $~{\nu}$ , $~f$ , $~{\omega}$ или $~F$ . Единицей частоты в Международной системе единиц (СИ) в общем случае является герц (Гц, Hz). Величина, обратная частоте, называется периодом.

Содержание

1 Мгновенная частота и частоты спектральных составляющих
2 Циклическая частота
3 Частота дискретных событий
4 Частота вращения
5 Другие величины, связанные с частотой
6 Метрологические аспекты
- 6.1 Измерения
- 6.2 Эталоны
7 Литература
8 Ссылки
9 См. также

Мгновенная частота и частоты спектральных составляющих

Периодический сигнал характеризуется мгновенной частотой, являющейся скоростью изменения фазы, но тот же сигнал можно представить в виде суммы гармонических спектральных составляющих, имеющих свои частоты. Свойства мгновенной частоты и частоты спектральной составляющей различны, подробнее об этом можно прочитать, например, в книге Финка.

Циклическая частота

В теории электромагнетизма, теоретической физике, а также в некоторых прикладных электрорадиотехнических расчётах удобно использовать дополнительную величину — циклическую (круговую, радиальную, угловую) частоту (обозначается $~ {\omega}$ ). Циклическая частота связана с частотой колебаний соотношением $~\omega = 2\pi f$ . В математическом смысле циклическая частота — это первая производная полной фазы колебаний по времени. Единица циклической частоты — радиан в секунду (рад/с, rad/s) .

В механике при рассмотрении вращательного движения аналогом циклической частоты служит угловая скорость.

Частота дискретных событий

Частота дискретных событий (частота импульсов) — физическая величина, равная числу дискретных событий, происходящих за единицу времени. Единица частоты дискретных событий Секунда:секунда в минус первой степени (с⁻¹, s⁻¹), однако на практике для выражения частоты импульсов обычно используют герц.

Частота вращения

Частота вращения — физическая величина, равная числу полных оборотов за единицу времени. Единица частоты вращения — секунда в минус первой степени (с⁻¹, s⁻¹), оборот в секунду. Часто используются такие единицы, как оборот в минуту, оборот в час и т. д.

Другие величины, связанные с частотой

Ширина полосы частот — $~f_{max} - f_{min}$
Wikipedia:ru:Частотный интервал — $~\log(f_{max}/f_{min})$
Wikipedia:ru:Девиация частоты — $~ \Delta f / 2$
Wikipedia:ru:Период — $~1/f$
Длина волны — $~ {v}/f$
Wikipedia:ru:Угловая скорость (скорость вращения) — $~ d \phi / d t ; 2 \pi F_{BP.}$

Метрологические аспекты

Измерения

Для измерения частоты применяются частотомеры разных видов, в том числе: для измерения частоты импульсов — электронно-счётные и конденсаторные, для определения частот спектральных составляющих — резонансные и гетеродинные частотомеры, а также анализаторы спектра.
Для воспроизведения частоты с заданной точностью используют различные меры — стандарты частоты (высокая точность), синтезаторы частот, генераторы сигналов и др.
Сравнивают частоты компаратором частоты или с помощью осциллографа по фигурам Лиссажу.

Эталоны

Государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-98 — находится во ВНИИФТРИ
Вторичный эталон единицы времени и частоты ВЭТ 1-10-82 — находится в СНИИМ (Новосибирск)

Литература

Сигналы, помехи, ошибки… Финк Л. М. — М.: Радио и связь, 1984
Единицы физических величин. Бурдун Г. Д., Базакуца В. А. — Харьков: Вища школа, 1984
Справочник по физике. Яворский Б. М., Детлаф А. А. — М.: Наука, 1981