頻率時間測量ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 16:35 本頁面
【文章內容簡介】 它控制主門開啟，實施計數。計數器計數結果為 cxTmTN ?由于 ，所以 1N ???xcmTTNN ???電子計數器測量周期的誤差： ?????????????????????????cxccxcccxxfmT1ffmTTffTT表明了量化誤差降低了 m倍。 擴大待測信號的周期為 mTx，這在儀器上稱作為“ 周期倍乘 ” ，通常取 m為 10i(i＝ 0， 1， 2… ).例如上例被測信號周期 Tx＝ l0 s，即頻率為 105Hz，若采用四級十分頻，把它分頻成 10Hz(周期為 105 s)，即周期倍乘 m=10 000，這時測量周期的相對誤差 ??5667xx 10)101010 00 010102(TT ???? ????????? 由此可見，經“周期倍乘”再進行周期測量，其測量精確度大為提高，但也應注意到，所乘倍數要受儀器顯示位數及測量時間的限制。 在通用電子計數器中，測頻率和測周期的原理及其誤差的表達式都是相似的，但是從信號的流通路徑來說則完全不同。測頻率時，標準時間由內部基準即晶體振蕩器產生。一般選用高精確度的晶振，采取防干擾措施以及穩(wěn)定觸發(fā)器的觸發(fā)電平，這樣使標準時間的誤差小到可以忽略。測頻誤差主要決定于量化誤差 (即土 1誤差 ) 。 在測量周期時，信號的流通路徑和測頻時完全相反，這時內部的基準信號，在閘門時間信號控制下通過主門，進入計數器。閘門時間信號則由被測信號經整形產生，它的寬度不僅決定被測信號周期 T，還與被測信號的幅度、波形陡直程度以及疊加噪聲情況等有關，而這些因素在測量過程中是無法預先知道的，因此測量周期的誤差因素比測量頻率時要多。 在測量周期時，被測信號經放大整形后作為時間閘門的控制信號 (簡稱門控信號 )，因此，噪聲將影響門控信號的準確性，造成所謂 觸發(fā)誤差 。若被測正弦信號為正常的情況，在過零時刻觸發(fā)，則開門時間為 Tx。 若存在噪聲，有可能使觸發(fā)時間提前△ T1 ，也有可能使觸發(fā)時間延遲△ T2 。若粗略分析，設正弦波形過零點的斜率為 如圖中虛線所標，則得 ??,tg??????tgUTtgUTn2n1觸發(fā)誤差示意圖 式中 Un為被測信號上疊加的噪聲 “ 振幅值 ” 。當被測信號為正弦波，即 ， 門控電路觸發(fā)電平為 Up，則 ts i nUu xmx ??)UU(1UT2ts i n1UT2tc o sUf2|dtduxtgmpmxpx2mxpxmxttuuppx???????????????2mpmxn21)UU(1U2TUTT??????因為 通常一般門電路采用過零觸發(fā)， 即 因此 0U p ?mnx21 UU2TTT ?????? 在極限情況下，開門的起點將提前△ T1，關門的終點將延遲△ T2 ，或者相反。根據隨機誤差 的合成定律，可得總的觸發(fā)誤差： mnxmnx2221nU2UTUU2T2)T()T(T???????????若門控信號周期擴大 k 倍，則由隨機噪聲引起的觸發(fā)相對誤差可降低為： mnxnUU2k1TT????? 若考慮噪聲引起的觸發(fā)誤差，那么，用電子計數器測量信號周期的誤差共有三項，即量化誤差 (177。 1誤差 )，標準頻率誤差和觸發(fā)誤差。按最壞的可能情況考慮，在求其總誤差時，可進行絕對值相加，即 ???????????????mncccxxxUUk21fffkT1TT式中 k為 “ 周期倍乘 ” 數。 三、中介頻率 被測信號頻率 fx越高，用計數法測量頻率的精確度越高；被測信號周期 Tx越長，用計數法測量周期的測量精確度越高，顯然二者的結論是對立的。 因為頻率與周期有互為倒數關系，所以頻率、周期的測量可以相互轉換，即是說測量信號的周期可以先測出頻率，經倒數運算得到周期；測信號頻率，可以先測出周期，再經倒數運算得到頻率。人們自然會想到，測高頻信號頻率時，用計數法直接測出頻率；測低頻信號頻率時，用計數法先測其周
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