Герц (одиниця виміру)

Герц (російське позначення: Гц, міжнародне позначення: Hz) - одиниця частоти періодичних процесів (наприклад, коливань) у Міжнародній системі одиниць (СІ) а також у системах одиниць СГС та МКГСС. Герц - похідна одиниця, що має спеціальні найменування та позначення. Через основні одиниці СІ герц виражається так:

1 Гц = 1 с−1.1 Гц означає одне виконання (реалізацію) такого процесу за одну секунду, іншими словами – одне коливання за секунду, 10 Гц – десять виконань такого процесу, або десять коливань за одну секунду.

Відповідно до загальними правилами СІ, що стосуються похідних одиниць, названих на ім'я вчених, найменування одиниці герц пишеться з малої літери, та її позначення — з великої.

Пов'язані поняття

Частота - фізична величина, характеристика періодичного процесу, що дорівнює кількості повторень або виникнення подій (процесів) в одиницю часу. Розраховується як ставлення кількості повторень чи виникнення подій (процесів) до проміжку часу, протягом якого вони скоєні. Стандартні позначення у формулах - ν, f або F.

Амплітудна модуляція - вид модуляції, при якій змінним параметром несучого сигналу є його амплітуда.

Про смугу пропускання в цифровій техніці див. Швидкість передачі информацииСмуга пропускання (прозорості) — діапазон частот, не більше амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) акустичного, радіотехнічного, оптичного чи механічного пристрою досить рівномірна у тому, щоб забезпечити передачу сигналу без істотного спотворення його форми. Іноді замість терміну «смуга пропускання» використовують термін «смуга частот, що ефективно передається (ЕППЛ)».В ЕППЛ зосереджена основна.

Сигнал, що несе, — сигнал, один або кілька параметрів якого змінюються в процесі модуляції. Кількісна зміна параметра (параметрів) визначається миттєвим поточним значенням інформаційного сигналу.

Частотна модуляція (ЧМ, FM (англ. frequency modulation)) - вид аналогової модуляції, при якому інформаційний сигнал керує частотою коливання, що несе. Порівняно з амплітудною модуляцією, тут амплітуда залишається постійною.

Згадки у літературі

До середини ХІХ ст. фізика електричних та магнітних явищ досягла певного завершення. Було відкрито низку найважливіших законів Кулона, закон Ампера, закон електромагнітної індукції, закони постійного струму тощо. буд. Усі ці закони базувалися на принципі далекодії. Винятком були погляди Фарадея, який вважав, що електрична дія передається через безперервне середовище, тобто на основі принципу близькодії. Спираючись на ідеї М. Фарадея, англійський фізик Дж. Максвелл вводить поняття електромагнітного поля і описує «відкритий» ним стан матерії у своїх рівняннях… тіла, що у електричному чи магнітному стані»[6]. Комбінуючи рівняння електромагнітного поля, Дж. Максвелл отримує хвильове рівняння, з якого випливає існування електромагнітних хвиль, швидкість поширення яких у повітрі дорівнює швидкості світла. Існування таких електромагнітних хвиль експериментально було підтверджено німецьким фізиком Генріхом Герцем у 1888 році.

Але це не означає, що вся робота мала подібний характер.Навіть у математичних науках існують теоретичні проблеми, пов'язані з глибшою розробкою парадигми. У періоди, як у науці переважає якісний розвиток, подібні проблеми висуваються першому плані. Деякі з цих проблем, як у науках, що використовують ширше кількісні методи, так і в науках, що користуються переважно якісними методами, націлені просто на з'ясування суті справи за допомогою нових формулювань. Наприклад, практичне застосування "Початок" не завжди виявлялося легкою роботою. З одного боку, це пояснюється певною великоваговістю, неминучою в будь-якому науковому починанні, а з іншого – тим, що стосовно застосування занадто багато змісту цієї праці лише малося на увазі. У всякому разі, для багатьох додатків «Почав» до «земних» проблем методи, розвинені, мабуть, для іншої галузі континентальними дослідниками, були набагато ефективнішими. Тому, починаючи з Ейлера і Лагранжа у XVIII столітті до Гамільтона, Якобі, Герца в XIX столітті, багато хто з блискучих європейських фахівців з математичної фізики неодноразово намагався переформулювати теоретичну механіку так, щоб надати їй форму, більш задовільну з логічної та естетичної точки зору. змінюючи її основний зміст. Іншими словами, вони хотіли уявити явні та приховані ідеї «Початок» і всієї континентальної механіки в логічно більш зв'язному варіанті, в такому, який був би одночасно і більш уніфікованим, і менш двозначним у його застосуваннях до новорозроблених проблем механіки[32].

Реальна роль хімічних вимірів у різних галузях економічної та соціальної діяльності не піддається точної оцінки.Неправильні виміри завдають щороку збитків у кілька мільярдів доларів США. Співробітники американського Національного бюро стандартів (нині Національного інституту стандартів та технологій NIST) Уріано та Грават оцінили значний внесок хімічних вимірювань у валовий внутрішній продукт (ВВП) США. За оцінкою Герца, США щодня виконується понад 250 мільйонів хімічних аналізів. Близько 10% з них – низької якості. На їхнє повторне виконання потрібно понад 5 млрд. дол. додаткових витрат на рік.

Нагадаємо основні принципи та поняття, пов'язані зі звукозаписом та обробкою звуку. Звук - це коливання щільного середовища, зокрема повітря, які поширюються у вигляді хвиль - області стиснення чергуються з областями розрідження. Частота коливань вимірюється у герцах – частота 1 герц (Гц, Hz) відповідає одному коливанню за секунду. Людський слух сприймає звукові коливання частотою від десятків герц до десятків кілогерців. Найкраще людина чує звуки в діапазоні частот від 400 Гц до 5 кГц.

Частота звуку, як було зазначено, вимірюється в одиницях на секунду – в герцах, скорочено Гц (Hz). Частота визначає висоту тону, що сприймається нашим вухом. Малі, чи низькі, частоти (близько сотень герц) пов'язані у свідомості з глухими басами, а великі, чи високі, частоти (десятки тисяч герц) – з пронизливим свистом. Таким чином, людський слух здатний сприймати звук від сотень до десятків тисяч герц, а нижчі та вищі, ніж поріг чутності, частоти називаються відповідно інфразвуком та ультразвуком.

Пов'язані поняття (продовження)

Модуляція (лат.modulatio — розмірність, ритмічність) — процес зміни одного або декількох параметрів несучого сигналу, що модулюється, за допомогою модулюючого сигналу.

Гетероди́н (від грец. ἕτερος — інший; δύναμις — сила) — малопотужний генератор електричних коливань, застосовуваний перетворення частот сигналу в супергетеродинних радіоприймачах, приймачах прямого перетворення, хвилемірах тощо.

Проміжна частота (ПЧ) - частота, в яку перетворюється частота сигналу на проміжному етапі його обробки в радіоелектронному пристрої - приймачі, передавачі та ін.

Амплітудна маніпуляція (АМн; англ. amplitude shift keying (ASK) - вид маніпуляції, при якому стрибкоподібно змінюється амплітуда несучого коливання в залежності від значення символу інформаційної послідовності.

Динамічний діапазон - характеристика пристрою або системи, призначеної для перетворення, передачі або зберігання певної величини (потужності, сили, напруги, звукового тиску і т. д.), що представляє логарифм відношення максимального та мінімального можливих значень величини вхідного параметра пристрою (системи). Мінімальне значення зазвичай визначається рівнем власних шумів або зовнішніх перешкод у пристрої, а максимальне перевантажувальною здатністю пристрою. Концепція динамічний.

Довгі хвилі (також кілометрові хвилі, англ. Longwave (LW), Low frequency («Низькі частоти», LF), фр. ondes longues, Basse fréquence («Низькі частоти»), grandes ondes («великі хвилі», GO)) - Діапазон радіохвиль з частотою від 30 кГц (довжина хвилі 10 км) до 300 кГц (довжина хвилі 1 км).

Аналоговий сигнал - сигнал даних, у якого кожен з параметрів описується функцією часу і безперервним безліччю можливих значень.

Міліметрові хвилі (ММВ) - діапазон радіохвиль з довжиною хвилі від 10 мм до 1 мм, що відповідає частоті від 30 ГГц до 300 ГГц (вкрай високі частоти, КВЧ, англ. Extremely high frequency, EHF).

Модулятор (лат. modulator — ритм, що дотримується) — пристрій, що змінює параметри несучого сигналу відповідно до змін переданого (інформаційного) сигналу. Цей процес називають модуляцією, а сигнал, що передається модулюючим.

Демодуляція (Детектування сигналу) - процес, зворотний модуляції коливань, виділення інформаційного (модулюючого) сигналу із модульованого коливання високої (несучої) частоти.

Цифровий сигнал — сигнал, який можна подати у вигляді послідовності дискретних (цифрових) значень. електричним чи радіоканалам) використовуються різні види маніпуляції (модуляції).

Середні хвилі (також гектометрові хвилі) – діапазон радіохвиль із частотою від 300 кГц (довжина хвилі 1000 м) до 3 МГц (довжина хвилі 100 м).

Генератор сигналів - це пристрій, що дозволяє отримувати сигнал певної природи (електричний, акустичний і т. д.), що має задані характеристики (форму, енергетичні або статистичні характеристики тощо). Генератори широко використовуються для перетворення сигналів, вимірювань і інших областях. Складається з джерела (пристрої з самозбудженням, наприклад, підсилювача, охопленого позитивним ланцюгом). зворотного зв'язку) та формувача (наприклад, електричного фільтра).

Аналого-цифровий перетворювач (АЦП, анг.Analog-to-digital converter, ADC) - пристрій, що перетворює вхідний аналоговий сигнал дискретний код (цифровий сигнал).

Частота дискретизації (або частота семплювання, англ. sample rate) - Частота взяття відліків безперервного за часом сигналу при його дискретизації (зокрема, аналого-цифровим перетворювачем). Вимірюється у герцах.

Кварцевий резонатор (жарг. «кварц») — електронний прилад, у якому п'єзоелектричний ефект та явище механічного резонансу використовуються для побудови високодобротного резонансного елемента електронної схеми.

Пілот-сигнал (пілот-тон) - сигнал з апріорно відомими на приймальній стороні параметрами (наприклад, певної частоти).

Радіоприймач прямого перетворення, також званий гомодинним або гетеродинним - радіоприймач, в якому радіосигнал безпосередньо перетворюється на сигнал звукової частоти за допомогою малопотужного генератора (гетеродина), частота якого дорівнює (майже дорівнює) або кратна частоті сигналу. За подібністю до принципу дії такий приймач іноді називають супергетеродином з нульовою проміжною частотою.

Детектор, демодулятор (фр. demodulateur) - Елемент електричного ланцюга, в якому відбувається виявлення електромагнітних коливань. Детектори можуть працювати в інфрачервоних, видимих, ультрафіолетових та радіодіапазонах. Детектування відбувається відділенням корисного (модулюючого) сигналу від складової.

Супергетеродинний радіоприймач (супергетеродин) - один з типів радіоприймачів, заснований на принципі перетворення сигналу, що приймається, в сигнал фіксованої проміжної частоти (ПЧ) з подальшим її посиленням.Основна перевага супергетеродина перед радіоприймачем прямого посилення в тому, що найбільш критичні для якості прийому частини приймального тракту (вузькосмуговий фільтр, підсилювач ПЧ та демодулятор) не повинні перебудовуватися за частотою, що дозволяє виконати їх значно кращими.

Метрові хвилі (МВ) - діапазон радіохвиль з довжиною хвилі від 10 до 1 м, що відповідає частоті від 30 до 300 МГц (дуже високі частоти, ОВЧ; англ. very high frequency, VHF). Складова частина великого діапазону радіохвиль, що у СРСР назва ультракороткі хвилі.

Частотна маніпуляція (ЧМн, англ. Frequency Shift Keying (FSK)) - вид маніпуляції, при якій стрибкоподібно змінюється частота сигналу, що несе в залежності від значень символів інформаційної послідовності. Частотна маніпуляція дуже стійка до перешкод, оскільки перешкоди спотворюють в основному амплітуду, а не частоту сигналу.

Підсилювач - пристрій для посилення вхідного сигналу (наприклад, напруги, струму або механічного переміщення, коливання звукових частот, тиску рідини або потоку світла), але без зміни виду самої величини і сигналу, до рівня достатнього для спрацьовування виконавчого механізму (або елементів, що реєструють), рахунок енергії допоміжного джерела. Елемент системи управління (або реєстрації та контролю).

Амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) - залежність амплітуди вихідного сигналу деякої системи від частоти її вхідного гармонійного сигналу. Іноді цю характеристику називають частотним відгуком системи (frequency response).

Сантиметрові хвилі (СМВ) - діапазон радіохвиль з довжиною хвилі від 10 см до 1 см, що відповідає частоті від 3 ГГц до 30 ГГц (надвисокі частоти, НВЧ, англ. Super high frequency, SHF).Складова частина великого діапазону радіохвиль, що у СРСР назва ультракороткі хвилі, і навіть складова частина діапазону мікрохвильового випромінювання.

Дециметрові хвилі (ДМВ) - діапазон радіохвиль з довжиною хвилі від 1 м до 10 см, що відповідає частоті від 300 МГц до 3 ГГц (ультрависокі частоти, УВЧ, англ. Ultra high frequency, UHF). Складова частина великого діапазону радіохвиль, що у СРСР назва ультракороткі хвилі.

Електромагнітна перешкода (EMI, англ. Electromagnetic Interference, також RFI - Radio Frequency Interference) - небажане фізичне явище або вплив електричних, магнітних або електромагнітних полів, електричних струмів або напруг зовнішнього або внутрішнього джерела, яке порушує нормальну роботу технічних засобів, або викликає погіршення характеристик та параметрів цих засобів.

Аналізатор спектру - прилад для спостереження та вимірювання відносного розподілу енергії електричних (електромагнітних) коливань у смузі частот.

Автоматичне регулювання підсилення, АРУ (англ. Automatic Gain Control, AGC) - процес, при якому вихідний сигнал деякого пристрою, як правило, електронного підсилювача, автоматично підтримується постійним за деяким параметром (наприклад, амплітуди простого сигналу або потужності складного сигналу), незалежно від амплітуди (Потужності) вхідного сигналу. В апаратурі, що використовується для прослуховування радіомовного ефіру, АРУ також називають застарілим терміном автоматичне регулювання гучності.

Підсилювач звукової частоти (УЗЧ), підсилювач низької частоти (УНЧ), підсилювач потужності звукової частоти (УМЗЧ) - електронний прилад (електронний підсилювач), призначений для посилення електричних коливань, відповідних чутним людиною звукового діапазону частот, таким чином до даних підсилювача у діапазоні частот від 20 до 20 000 Гц за рівнем −3 дБ, кращі зразки УЗЧ мають діапазон від 0 Гц до 200 кГц, найпростіші УЗЧ мають вужчий діапазон відтворюваних.

Електронний підсилювач – прилад, здатний посилювати електричну потужність. Прилади, що підсилюють тільки струм або напруга (наприклад, трансформатори) до підсилювачів не відносяться. Принцип роботи електронного підсилювача ґрунтується на зміні його активного або реактивного опору електричної провідності в газах, вакуумі та напівпровідниках під впливом сигналу малої потужності. Електронний підсилювач може бути як самостійний пристрій, так і блок (функціональний вузол.

Сигнал - матеріальне втілення повідомлення для використання при передачі, переробці та зберіганні інформації. Сигнал - код (символ, знак), створений і переданий в простір (по каналу зв'язку) однією системою, або виник у процесі взаємодії декількох систем. Сенс і значення сигналу виявляються після реєстрації та інтерпретації в системі, що приймає.

Радіоприймач прямого посилення - радіоприймач, в якому відсутні проміжні перетворення частоти, а відфільтрований від сусідніх каналів і посилений сигнал радіостанції, що приймається, надходить безпосередньо на детектор.

Фільтр в електроніці – пристрій для виділення бажаних компонентів спектра електричного сигналу та/або придушення небажаних.

Телевізійний сигнал — це сукупність електричних сигналів, що містить інформацію про телевізійне зображення та звук. Телевізійний сигнал може передаватися по радіо або кабелю. Термін використовується в більшості випадків стосовно аналогового телебачення, тому що цифрове оперує таким поняттям, як потік даних.

Радіоприймач (скор. приймач, розм. радіо) - пристрій, що з'єднується з антеною і служить для здійснення радіоприймача, тобто для виділення сигналів з радіовипромінювання.

Коефіцієнт нелінійних спотворень (КНД або КН) - величина для кількісної оцінки нелінійних спотворень.

Частотоме́р — радіовимірювальний прилад визначення частоти періодичного процесу або частот гармонійних складових спектра сигналу.

Перетворювач частоти - електричний ланцюг, що здійснює перетворення частоти і включає гетеродин, змішувач і смуговий фільтр (в окремих випадках смуговий фільтр може бути відсутнім).

Мікрохвильове випромінювання, надвисокочастотне випромінювання (НВЧ-випромінювання) - електромагнітне випромінювання, що включає дециметровий, сантиметровий і міліметровий діапазони радіохвиль, частоти мікрохвильового випромінювання змінюються від 300 МГц до 300 ГГц (д). Дане визначення відносить до мікрохвиль як УВЧ діапазон (дециметрові хвилі), так і КВЧ діапазон (міліметрові хвилі), тоді як в радіолокації мікрохвильовим діапазоном прийнято позначати хвилі з частотами від 1 до.

Чутливість - здатність об'єкта реагувати певним чином на певний мале вплив, а також кількісна характеристика цієї здатності.

Стереодекодер (від др.-грец.στερεός — твердий, об'ємний і «декодер») — вузол радіо або телевізора, призначений для виділення сигналів лівого та правого каналу звукових частот з комплексного стереосигналу (КСС).

Короткі хвилі (також декаметрові хвилі) – діапазон радіохвиль із частотою від 3 МГц (довжина хвилі 100 м) до 30 МГц (довжина хвилі 10 м).

Електричний імпульс - короткочасний сплеск електричної напруги або сили струму в певному, кінцевому проміжку часу. Розрізняють відеоімпульси - поодинокі коливання будь-якої форми та радіоімпульси - сплески високочастотних коливань. Відеоімпульси бувають однополярні (відхилення тільки в один бік від нульового потенціалу) та двополярні.

Осцилограф (лат. oscillo — хитаюсь + грецьк. γραφω — пишу) — прилад, призначений для дослідження (спостереження, запису, вимірювання) амплітудних і тимчасових параметрів електричного сигналу, що подається на його вхід, або безпосередньо на екрані, або записується на фотострічці.

Що таке частота?

Частота змінного струму (ac) – це кількість синусоїдальних коливань змінного струму за секунду. Частота – це кількість змін напрямку струму за секунду. Для виміру частоти використовується міжнародна одиниця герц (Гц). 1 герц дорівнює 1 коливанню за секунду.

• Герц (Гц) = 1 герц дорівнює 1 коливанню на секунду.
• Коливання = Одна повна хвиля змінного струму чи напруги.
• Напівперіод = Половина коливання.
• Період = Час, необхідний виконання одного повного коливання.

Частота відбиває повторюваність процесів. З точки зору електричного струму частота - це кількість повторень синусоїди або, іншими словами, повного коливання, що включає позитивну та негативну складові.

Чим більше коливань відбувається за секунду, тим вища частота.

приклад. Якщо відомо, що частота змінного струму дорівнює 5 Гц (див. схему нижче), це означає, що його сигнал повторюється 5 разів за 1 секунду.

Частота зазвичай використовується для опису роботи електроустаткування. Нижче наведено деякі найпоширеніші діапазони частот:

• Частота лінії живлення (зазвичай 50 Гц чи 60 Гц).
• Частотно-регульовані приводи: зазвичай використовують частоту 1–20 кГц.
• Звуковий діапазон частот: від 15 до 20 кГц (діапазон людського слуху).
• Радіочастота: від 30 до 300 кГц.
• Низька частота: від 300 кГц до 3 МГц.
• Середня частота: від 3 до 30 МГц.
• Висока частота: від 30 до 300 кГц.

Зазвичай ланцюги та обладнання призначені для роботи з постійною чи змінною частотою. Устаткування, розраховане працювати з постійної частотою, при зміні частоти починає працювати неправильно. Наприклад, двигун змінного струму, розрахований на роботу при 60 Гц, працює повільніше за частоти нижче 60 Гц або швидше при частоті вище 60 Гц. Для двигунів змінного струму будь-яка зміна частоти призводить до пропорційної зміни частоти обертання двигуна. Іншим прикладом є зниження частоти обертання двигуна на 5% при зниженні частоти мережі на 5%.

Порядок вимірювання частоти

Цифровий мультиметр із режимом частотоміра може вимірювати частоту сигналів змінного струму з наступними функціями:

• реєстрація МІН/МАКС значень, що дозволяє записувати результати вимірювання частоти за заданий інтервал часу. Ця функція також застосовна до вимірювань напруги, струму та опору.
• автоматичний вибір діапазону, при якому пристрій автоматично підбирає діапазон частот за умови, що частота вимірюваної напруги не виходить за межі цього діапазону.

Параметри електромереж різняться залежно від країни. У США робота мережі ґрунтується на високостабільному сигналі з частотою 60 Гц, що відповідає 60 коливанням на секунду.

Побутові електромережі США отримують живлення від однофазного джерела живлення 120 У перем. струму. Напруга в настінній розетці будинку в США здійснює синусоїдальні коливання в діапазоні від 170 до -170 В, при цьому справжнє середньоквадратичне значення цієї напруги дорівнюватиме 120 вольт. Частота коливань становить 60 циклів на секунду.

Одиниця виміру отримала назву «герц» на честь німецького фізика Генріха Герца (1857–1894 рр.), який першим здійснив передачу та ухвалення радіохвиль. Радіохвилі поширюються із частотою одне коливання за секунду (1 Гц). (аналогічно годинник цокає з частотою 1 Гц)

Посилання: Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers.

Статті на пов'язані теми:

Перетворення мегагерц на герц

Введіть частоту в мегагерцях та натисніть кнопку Конвертувати :

Як перетворити мегагерці на герці

Формула мегагерц у герц

Частота f у герцах (Гц) дорівнює частоті f у мегагерцях (МГц), помноженої на 1000000:

приклад

Перетворити 3 мегагерці на герці:

f _(Гц) = 3 МГц × 1000000 = 3000000 Гц

Таблиця перетворення мегагерці на герці