時間與頻率測量技術(shù)(已修改)
2025-05-28 19:20 本頁面
【正文】 第 6章 時間與頻率測量技術(shù) ?頻段的劃分及常用測頻方法 ?電子計數(shù)器的功能 ?電子計數(shù)器的測量原理 ?電子計數(shù)器的測量誤差 ?電子計數(shù)器的應(yīng)用 ? 國際上規(guī)定 30kHz以下為甚低頻、超低頻段，30kHz以上每 10倍頻程依次劃分為低、中、高、甚高、特高、超高等頻段。 – 音頻 :20Hz～ 20kHz – 視頻 :20Hz～ 10MHz – 射頻 :30kHz～幾十 GHz ? 在電子測量技術(shù)中，常以 30kHz為界，其以下稱為低頻測量，其以上稱為高頻測量；還有一種劃分方法是：以 100kHz（或 1MHz）為界，其以下稱為低頻測量，其以上稱為高頻測量。一般，正弦波信號發(fā)生器是以后一種劃分的。 頻段的劃分及常用測頻方法 ? 無源測頻法 ：利用電路的頻率響應(yīng)特性來測量頻率的方法。 –無源測頻法又分為諧振法和電橋法兩種。 –諧振法用 LC諧振回路，調(diào)節(jié)電容使其諧振頻率與被測信號頻率相同時，回路電流最大，通過電表指示其頻率值。這種方法多用于高頻頻段的測量。 –電橋法因調(diào)節(jié)不便，誤差較大，已少使用。 測量頻率方法 ? 有源比較測頻法 ：將被測頻率與一個標(biāo)準有源信號相比較的測量方法。 –常用的有源比較測頻法有拍頻法、差頻法和示波器測量法。 –示波器法有兩種測頻方法，李薩育圖形法和測周期法。前者當(dāng)頻率比較高時，示波器顯示的波形難以穩(wěn)定，所以該方法適用于低頻測量。由于調(diào)節(jié)不便，已很少使用。用寬頻帶示波器通過測量周期的方法獲得被測信號的頻率值，雖然誤差較大，但對于要求不太高的場合是比較方便的。 ? 計數(shù)法 ：利用電子計數(shù)器測量頻率的方法。 –實質(zhì)上，這種方法仍然屬于有源比較測頻法，計數(shù)法中最常用、最廣泛使用的測頻方法是電子計數(shù)器測頻法。 –電子計數(shù)器測頻法是利用電子計數(shù)器顯示單位時間內(nèi)通過被測信號的周期個數(shù)來實現(xiàn)頻率的測量，這是目前最好的測頻方法，本章重點介紹電子計數(shù)器測量頻率和周期的方法。 電子計數(shù)器的功能 作用是接受被測信號，并對它進行放大和整形，然后送入主門 (閘門 )。整形常由施密特電路完成。A通道用于傳輸被計數(shù)的信號， B、C通道傳輸閘門信號。 產(chǎn)生各種控制信號，用于控制電子計數(shù)器各單元電路的工作?？刂齐娐酚扇舾砷T電路和觸發(fā)器組成的時序邏輯電路構(gòu)成。 標(biāo)準時間信號由石英振蕩器提供，作為電子計數(shù)器的內(nèi)部時間基準。 電子計數(shù)器的基本組成 ? 測試性能 ：儀器所具備的測試功能，如測量頻率、周期等。 ? 測量范圍 ：儀器在不同功能下的有效測量范圍。對于不同的功能，其含義是不同的。如測頻時，被測信號的頻率范圍，一般用頻率的上、下限值表示；而在測周時，測量范圍常用周期的最大、最小值表示。 ? 輸入特性 ：電子計數(shù)器一般有 2～ 3個輸入通道，測試不同參數(shù)時，被測信號要經(jīng)不同的通道輸入儀器。輸入特性表明電子計數(shù)器與被測信號源相連的一組特性參數(shù)，需分別指出各個通道的特性。 電子計數(shù)器的主要技術(shù)指標(biāo) –輸入耦合方式 ：有 AC和 DC兩種方式，在低頻和脈沖信號計數(shù)時宜采用 DC耦合方式。 –輸入靈敏度 ：指在儀器正常工作時輸入的最小電壓，如通用電子計數(shù)器， A輸入通道的靈敏度一般為 10～ 100mV。 –最高輸入電壓 ：指儀器所能允許輸入的最大電壓。超過最高輸入電壓后儀器不能正常工作，甚至?xí)p壞。 –輸入阻抗 ：包括輸入電阻和輸入電容。 A輸入通道分為高阻 (1MΩ／ 25pF)和低阻 (50Ω)兩種。 輸入特性 ? 閘門時間和時標(biāo) ：由機內(nèi)時標(biāo)信號源所能提供的時間標(biāo)準信號決定。根據(jù)測頻和測周的范圍不同，可提供的閘門時間和時標(biāo)信號有多種。 ? 顯示及工作方式 – 顯示位數(shù) 可顯示的數(shù)字位數(shù)。 – 顯示時間 兩次測量之間顯示結(jié)果的時間，一般是可調(diào)的。 – 顯示器件 標(biāo)明所用顯示器的類型。 – 顯示方式 有記憶和非記憶兩種顯示方式。記憶顯示方式只顯示最終計數(shù)的結(jié)果，不顯示正在計數(shù)的過程；非記憶顯示方式，能對計數(shù)過程的值逐個顯示出來。 ? 輸出 ：儀器可輸出的時標(biāo)信號種類、輸出數(shù)碼的編碼方式及輸出電平。 時基信號產(chǎn)生與變換單元 晶體振蕩器產(chǎn)生 1 MHz的時間基準信號，經(jīng)分頻、倍頻，形成從 10 MHz到 Hz以10為系列遞降的一系列不同頻率的機內(nèi)標(biāo)準時間信號 。 時基電路示意圖 電子計數(shù)器的測量原理 電子計數(shù)器測量原理圖示 ? 頻率：周期性信號在單位時間（ 1s）內(nèi)變化的次數(shù)，即 – T——單位時間； – N——周期性現(xiàn)象的重復(fù)次數(shù)。 測量頻率 TNf ?電子計數(shù)器測頻原理 ? 被測信號經(jīng)放大、整形后，形成重復(fù)頻率等于被測信號頻率 fx 的計數(shù)脈沖，把它加至閘門的一個輸入端。門控電路將時基信號變換為控制閘門的開啟
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1