電子計數(shù)器測量ppt課件-wenkub
2023-05-14 02:58:28 本頁面
【正文】 N（秒） 電子測量原理 第 24頁 2）主門電路 ◆ 功能： 主門 也稱為 閘門 ，通過“門控信號”控制進入計數(shù)器的脈沖，使計數(shù)器只對預(yù)定的“閘門時間”之內(nèi)的脈沖計數(shù)。 ◆斯密特觸發(fā)電路： 利用 斯密特觸發(fā)器 的 回差特性 ，對輸入信號具有較好的抗干擾作用。 ? 控制電路 ： 控制協(xié)調(diào)整機工作 ，即準(zhǔn)備 ?測量 ?顯示。 通過 預(yù)定標(biāo)器 還可 擴展頻率測量范圍 。 ◆ 測頻時，閘門開啟時間（稱為 “閘門時間” ）即為采樣時間 。 電子測量原理 第 18頁 4) 數(shù)字測量原理 閘門可由 一個與（或 “ 或 ” ）邏輯門電路實現(xiàn) 。 ◆示波法： 李沙育圖形法 ：將 fx和 fs分別接到示波器 Y軸和 X軸（ XY圖示方式），當(dāng) fx＝ fs時顯示為斜線（橢圓或園）； 測周期法 ：直接根據(jù)顯示波形由 X通道 掃描速率 得到周期，進而得到頻率。 數(shù)學(xué)模型為： ◆拍頻法： 將標(biāo)準(zhǔn)頻率與被測頻率 疊加 ，由指示器（耳機或電壓表）指示。 調(diào)節(jié) R R2使電橋達到平衡，則有 R3R4R1R2C1C2fx1 2 1 212 2xxf R R C C?? ???x1 x2j jC C? ?1 4 3211（ R+ ） R ＝ （ ） R1 ＋R電子測量原理 第 15頁 令平衡條件表達式兩端實虛部分別相等，得到： 和 于是，被測信號頻率為： 通常取 R1=R2=R, C1=C2=C，則 測量準(zhǔn)確度 ： 受橋路中各元件的精確度、判斷電橋平衡的準(zhǔn)確程度（取決于橋路諧振特性的尖銳度即指示器的靈敏度）和被測信號的頻譜純度的限制，準(zhǔn)確度不高，一般約為 177。 電子測量原理 第 12頁 5)時間和頻率的測量原理 模擬測量原理 1）直接法 2）比較法 數(shù)字測量原理 1）門控計數(shù)法測量原理 2）通用計數(shù)器的基本組成 電子測量原理 第 13頁 模擬測量原理 1）直接法 直接法是利用電路的某種頻率響應(yīng)特性來測量頻率值，其又可細分為 諧振法和電橋法 兩種。 ●每秒 12位的頻率分辨率、 150ps的時間間隔分辨率。 （ 7）顯示： 包括顯示位數(shù)及顯示方式等。輸出頻率為 1MHz、 、 5MHz、10MHz等，普通晶振穩(wěn)定度為 105，恒溫晶振達 107~109。 電子測量原理 第 8頁 1）電子計數(shù)器的分類 ? 按用途可分為： 測量用計數(shù)器和控制用計數(shù)器。 （ 3） 時間計數(shù)器 ： 以時間測量為基礎(chǔ)，可測量周期、脈沖參數(shù)等，其測時分辨力和準(zhǔn)確度很高。 電子測量原理 第 7頁 電子計數(shù)器概述 1）電子計數(shù)器的分類 ◆ 按功能可以分為如下四類： （ 1） 通用計數(shù)器 ： 可測量頻率、頻率比、周期、時間間隔、累加計數(shù)等。因此， 許多物理量的測量都轉(zhuǎn)換為時頻測量。 ◆ 頻率的定義： 周期信號在單位時間（ 1s）內(nèi)的變化次數(shù)（周期數(shù)）。如果在一定 時間間隔 T內(nèi)周期信號重復(fù)變化了 N次 ，則頻率可表達為： f＝ N/T ◆ 時間與頻率的關(guān)系： 可以互相轉(zhuǎn)換。 ◆ 自動化程度高 ◆ 測量速度快 電子測量原理 第 5頁 3）測量方法概述 ◆ 頻率的測量方法可以分為： 差頻法 拍頻法 示波法 電橋法 諧振法 比較法 直讀法 李沙育圖形法 測周期法 模擬法 頻率測量方法 數(shù)字法 電容充放電法 電子計數(shù)器法 電子測量原理 第 6頁 ? 各種測量方法有著 不同的實現(xiàn)原理 ，其復(fù)雜程度不同。其測量功能可擴展。 （ 4） 特種計數(shù)器 :具有特殊功能的計數(shù)器。 ? 按測量范圍可分為： （ 1） 低速計數(shù)器 （ 低于 10MHz） （ 2） 中速計數(shù)器 （ 10~100MHz） （ 3） 高速計數(shù)器 （ 高于 100MHz） （ 4） 微波計數(shù)器 （ 1~80GHz） 電子測量原理 第 9頁 2）主要技術(shù)指標(biāo) （ 1）測量范圍： 毫赫 ~幾十 GHz。 （ 4）輸入特性： 包括耦合方式（ DC、 AC）、觸發(fā)電平（可調(diào)）、靈敏度（ 10~100mV）、輸入阻抗（ 50 Ω低阻和 1M Ω//25pF高阻）等。 電子測量原理 第 10頁 3）電子計數(shù)器的發(fā)展 ◆ 測量方法的不斷發(fā)展： 模擬 ?數(shù)字技術(shù) ?智能化。 ● 測量功能：包括頻率、頻率比、時間間隔、上升時間、下降時間、相位、占空比、正脈沖寬度、負脈沖寬度、總和、峰電壓、時間間 隔平均和時間間隔延遲。 （ 1） 諧振法： 調(diào)節(jié)可變電容器 C使回路發(fā)生諧振 ，此時回路電流達到最大 (高頻電壓表指示 )，則 可測量 1500MHz以下 的頻率，準(zhǔn)確度 177。 (～ 1)%。適于 音頻測量 （很少用）。 xsf N f?電子測量原理 第 17頁 3)數(shù)字測量原理 1）門控計數(shù)法測量原理 ◆時間、頻率量的特點 頻率 是在時間軸上無限延伸的 ，因此，對頻率量的測量需確定一個 取樣時間 T，在該時間內(nèi)對被測信號的周期累加計數(shù) (若 計數(shù)值為 N)，根據(jù) fx=N/T得到頻率值。這種測量方法稱為 門控計數(shù)法 。 測時間（間隔）時，閘門開啟時間即為 被測時間 。 ? 主門電路 ：完成計數(shù)的 閘門控制 作用。 電子測量原理 第 21頁 電子計數(shù)器的組成原理和測量功能 電子計數(shù)器的組成 1） A、 B輸入通道 2）主門電路 3）計數(shù)與顯示電路 4）時基產(chǎn)生電路 5）控制電路 電子計數(shù)器的測量功能 1）頻率測量 2）頻率比測量 3）周期測量 4）時間間隔測量 5）自檢 電子測量原理 第 22頁 1） A、 B輸入通道 ◆ 作用： 它們主要由放大 /衰減、濾波、整形、觸發(fā)（包括出發(fā)電平調(diào)節(jié)）等單元電路構(gòu)成。 電
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