電子計數(shù)器測量ppt課件-免費(fèi)閱讀
【正文】 sxTNT? 0xTNT?0smmTTTT?0msT T T?01msf TT?電子測量原理 第 52頁 周期測量的誤差分析 4）觸發(fā)誤差 ◆ 頻率測量時觸發(fā)誤差的影響 ● 尖峰脈沖的干擾 如圖，尖峰脈沖只 引起觸發(fā)點(diǎn)的改變， 對測頻影響不大。 此外，第二項(xiàng)為 標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差 ，通常也要求小于測量誤差的一個數(shù)量級，這時就可作為微小誤差不予考慮。 1誤差產(chǎn)生的測頻誤差 (不考慮標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差 )為： 若 Ts增加為 10s， 則計數(shù)值增加 10倍 ， 相應(yīng)的測頻誤差也降低 10倍 ， 為 177?？傉`差采用分項(xiàng)誤差絕對值合成，即 : 式中， 即為 177。 提前觸發(fā) ,周期 Tx?Tx’。 ”個字。 放大 、整形 晶振 放大 、整形 閘門 計數(shù)器 顯示 門控電路 分頻電路 T0 Tx 0sTN T?電子測量原理 第 40頁 電子計數(shù)器的測量誤差 測量誤差的來源 1）量化誤差； 2）觸發(fā)誤差； 3）標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差 頻率測量的誤差分析 1）誤差表達(dá)式； 2）量化誤差的影響； 3）實(shí)例分析 周期測量的誤差分析 1）誤差表達(dá)式； 2）量化誤差的影響； 3）中界頻率； 4）觸發(fā)誤差 電子測量原理 第 41頁 測量誤差的來源 1）量化誤差 ◆什么是量化誤差： 由前述頻率測量 fx=N/Ts=Nfs和周期測量 Tx=NT0，可見， 由于計數(shù)值 N為整數(shù) ， fx和 Tx必然產(chǎn)生 “截斷誤差” ，該誤差即為 “量化誤差” 。 電子測量原理 第 37頁 ◆ 觸發(fā)極性 選擇和 觸發(fā)電平 調(diào)節(jié) ：為增加測量的靈活性，B、 C輸入通道都設(shè)置有觸發(fā)極性 (+、 )和觸發(fā)電平調(diào)節(jié)，以完成各種時間間隔的測量。 在測量技術(shù)中，兩個時刻點(diǎn)通常由 兩個事件 確定。 ◆實(shí)現(xiàn)： 由 Tx得到 閘門 ；在 Tx內(nèi)計數(shù)器對時標(biāo)計數(shù)。 BAABTfNTf??電子測量原理 第 32頁 ◆ 注意： 頻率較高者由 A通道輸入，頻率較低者由 B通道輸入。 ◆例如： 閘門時間 Ts=1s，若計數(shù)值 N=10000，則顯示的 fx為“ 10000”Hz，或 “ ”kHz。再 通過門控雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器得到 “ 門控信號 ” 。 電子測量原理 第 26頁 3）計數(shù)與顯示電路 ? 類型：單片集成與可編程計數(shù)器 ? 單片集成的中小規(guī)模 IC如： 74LS90（ MC11C90）十進(jìn)制計數(shù)器； 74LS390、 CD4018(MC14018)為雙十進(jìn)制計數(shù)器。其原理如下圖： ◆ 由 “與門”構(gòu)成的主門，其“門控信號”為‘ 1’時，允許計數(shù)脈沖通過； 由 “或門”構(gòu)成的主門，其“門控信號”為‘ 0’時，允許計數(shù)脈沖通過。其作用是 對輸入信號處理以產(chǎn)生符合計數(shù)要求（波形、幅度）的脈沖信號 。 與門TATBTATBABC電子測量原理 第 19頁 通用電子計數(shù)器的組成框圖如下圖所示： 電子計數(shù)器的組成原理和測量功能 電子測量原理 第 20頁 ? 通用計數(shù)器包括如下幾個部分 ? 輸入通道 ：通常有 A、 B、 C多個通道，以實(shí)現(xiàn)不同的測量功能。 為實(shí)現(xiàn) 時間 （這里指時間間隔）的數(shù)字化測量，需將被測時間按盡可能小的 時間單位（稱為時標(biāo)） 進(jìn)行量化，通過 累計被測時間內(nèi)所包含的時間單位數(shù)（計數(shù)） 得到。 3122 1 4RRCR C R??1 x 2 2 x 11 0RCRC? ???1 2 1 212 2xxf R R C C?? ???12xf RC??電子測量原理 第 16頁 2）比較法 ◆ 基本原理 利用 標(biāo)準(zhǔn)頻率 fs和被測量頻率 fx進(jìn)行比較 來測量頻率。 ●處理功能： 平均值、最小值、最大值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。 （ 5）閘門時間 (測頻 )：有 1ms、 10ms、 100ms、 1s、 10s。 包括可逆計數(shù)器、序列計數(shù)器、預(yù)置計數(shù)器等。 ? 各種測量方法有著 不同的測量準(zhǔn)確度和適用的頻率范圍 。電子測量原理 第 1頁 第四章 電子計數(shù)器 概述 電子計數(shù)器的組成原理和測量功能 電子計數(shù)器的測量誤差 電子計數(shù)器使用 電子測量原理 第 2頁 概述 時間、頻率的基本概念 1）時間和頻率的定義 2）時頻測量的特點(diǎn) 3）測量方法概述 電子計數(shù)器概述 1）電子計數(shù)器的分類 2）主要技術(shù)指標(biāo) 3）電子計數(shù)器的發(fā)展 電子測量原理 第 3頁 時間、頻率的基本概念 1）時間和頻率的定義 ◆ 時間有兩個含義： “ 時刻 ” ： 即某個事件何時發(fā)生； “ 時間間隔 ” ： 即某個時間相對于某一時刻持續(xù)了多久。 ? 數(shù)字化 電子計數(shù)器法 是時間、頻率測量的主要方法，是本章的重點(diǎn)。用于工業(yè)測控。 （ 6）時標(biāo) (測周 )：有 10ns、 100ns、 1ms、 10ms。 電子測量原理 第 11頁 4)石英晶體振蕩器 ? 時間標(biāo)準(zhǔn)：原子時標(biāo)， 1014 ? 電子計數(shù)器 內(nèi)部時間、頻率基準(zhǔn) 采用 石英晶體振蕩器（簡稱 “ 晶振 ” ） 為基準(zhǔn)信號源。有拍頻法、外差法、示波法以及計數(shù)法 等。 ◆測量原理 將需累加計數(shù)的信號（頻率測量時為被測信號，時間測量時為時標(biāo)信號），由一個 “閘門”（主門） 控制，并由一個 “門控” 信號控制閘門的開啟（計數(shù)允許）與關(guān)閉（計數(shù)停止）。輸入通道電路對輸入信號進(jìn)行 放大、整形等（但保持頻率不變），得到適合計數(shù)的脈沖信號。 通過 預(yù)定標(biāo)器 （外插件）還可 擴(kuò)展頻率測量范圍 。 ◆ “門控信號”還可 手動操作 得到，如實(shí)現(xiàn)手動累加計數(shù)。 ? 可編程計數(shù)器 IC如： Intel8253/8254等。 如，若 fc=1MHz,經(jīng) 106分頻后，可得到 fs=1Hz(周期 Ts=1s) 的時基信號，
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