時間與頻率的測量(1)(已修改)
2025-05-28 19:20 本頁面
【正文】 第 5章 時間與頻率的測量 概述 ? 頻率的測量可以分為模擬法和數(shù)字法兩大類，模擬法又可分為直接法和比較法兩種，直接法又有諧振法和電橋法兩種。諧振法是利用電路的頻率響應特性來測量頻率。電橋法是利用電橋平衡原理來測量頻率。比較法有拍頻法、差頻法和示波器法。比較法是利用已知的參考頻率同被測頻率進行比較而測得被測頻率的。示波器法是先讀出波形在示波器上顯示的周期再換算成頻率。 ? 電子計數(shù)器法是測量頻率最常用的方法，目前的電子計數(shù)器由于使用大規(guī)模集成電路，因而具有測量頻率范圍寬、準確度高、測量速度快、數(shù)字顯示、體積小、可靠性高等一系列優(yōu)點。電子計數(shù)器是一種最常見、最基本的數(shù)字化測量儀器。 1．直接測頻法 常用的直接測頻法分為諧振法和電橋法兩種。 （ 1）諧振法 諧振法測頻的基本原理如圖 51所示。將被測 信號作為諧振電路的電源，經互感與串聯(lián)諧振回 路進行松耦合，通過改變電路參數(shù)使電路諧振， 調節(jié)可變電容器使回路發(fā)生串聯(lián)諧振。諧振時回 路電流達到最大（電流表指示），被測頻率可用 下式計算。 圖 51 諧振法測頻率 0 i f LCff?210x ??（ 2）電橋法 利用電橋的平衡條件和頻率有關的特性來進行頻率測量。凡是平衡條件與頻率有關的任何電橋都可用作測頻用，但要求電橋的頻率特性盡可能尖銳?？捎糜跍y頻的電橋種類很多，常用的有文氏電橋、諧振電橋和雙 T電橋。如圖 52所示為電橋法測頻原理圖。調節(jié) R R2使電橋可在被測頻率點上達到平衡，根據(jù)以前學過的電橋平衡的原理，最終可求得被測頻率。 R 4 R 3 R 1 C 1 R 2 C 2 ～ P A 322411 )11()1( RCjRRCjRx ?? ???2．比較測頻法 常用的比較法有拍頻法、差頻法和示波器法。 （ 1）拍頻法 拍頻法是將被測信號與標準信號 經線性元件（如耳機、電壓表）直接進行疊加 來實現(xiàn)頻率測量的，其原理電路如圖 53所示。 當兩個音頻信號逐漸靠近時，耳機中可以聽到兩個高低不同的音調。當這兩個頻率靠近到差值不到 4～ 6Hz時，就只能聽到一個近于單一音調的聲音。這時，聲音的響度作周期性的變化，再觀察電壓表，會發(fā)現(xiàn)指針在有規(guī)律地來回擺動，被測信號的頻率近似等于標準信號頻率。拍頻法通常只用于音頻的測量，而不宜用于高頻測量。 （ 2）差頻法 高頻段測頻通常采用差頻法。差頻法是利用非線性器件和標準信號對被測信號進行差頻變換來實現(xiàn)頻率測量的。其基本工作原理如圖 54所示。和兩個信號經混頻器混頻和濾波器濾波后輸出二者的差頻信號，該差頻信號落在音頻信號范圍內，調節(jié)標準信號頻率，當耳機中聽不到聲音時，表明兩個信號頻率近似相等。 通用電子計數(shù)器及其應用 計數(shù)器概述 1．電子計數(shù)器的分類 按其測試功能的不同，電子計數(shù)器分為以下幾類： （ 1）通用電子計數(shù)器：是多功能電子計數(shù)器。它可以測量頻 率、頻率比、周期、時間間隔及累加計數(shù)等，通常還具有自檢 功能。 （ 2）頻率計數(shù)器：指專門用于測量高頻和微波頻率的電子計數(shù) 器，它具有較寬的頻率范圍。 （ 3）計算計數(shù)器 指的是一種帶有微處理器、能夠進行數(shù)學運 算、求解較復雜方程式等功能的電子計數(shù)器。 （ 4）特種計數(shù)器 是指具有特殊功能的電子計數(shù)器。如可逆計 數(shù)器、預置計數(shù)器、程序計數(shù)器和差值計數(shù)器等，它們主要用 于工業(yè)生產自動化，尤其在自動控制和自動測量方面。 2. 電子計數(shù)器基本組成 （ 1） 輸入通道 （ 2） 計數(shù)顯示電路 （ 3） 邏輯控制電路 （ 4） 標準時間產生電路 電子計
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