頻率時間測量ppt課件-資料下載頁
2025-01-15 16:35本頁面
【正文】 若忽略標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差與觸發(fā)誤差，當(dāng)被測時間間隔 時，其測量誤差 s50Tx ???%101010501fT1TT66xxx ??????????? ?? ?當(dāng)被測時間間隔 時，其測量誤差 s50Tx ???%210101051fT1TT66xxx ??????????? ?? ? 若最高標(biāo)準(zhǔn)頻率 fcmax一定，且給定最大相對誤差 rmax時，則僅考慮量化誤差所決定的最小可測量時間間隔 可由下式給出 minxT?)r(f1Tm axm axcm i nx ?? 在實際中還可以用改進(jìn)電路來提高測量時間間隔的精確度，當(dāng)然這對提高測周期和測頻率的精確度同樣是有效的。通常提高測時精確度的方法有三種：①采用數(shù)字技術(shù)的游標(biāo)法；②采用模擬技術(shù)的內(nèi)插法；⑧平均測量技術(shù)。前兩種方法都是設(shè)法測出整周期數(shù)以外的尾數(shù)，減小 177。 1誤差來達(dá)到提高測量精確度的目的。這里我們僅就 “ 平均測量技術(shù) ” 作簡要介紹。 由隨機(jī)性原因而引起的測量誤差統(tǒng)稱為隨機(jī)誤差 r 。原則上說，若隨機(jī)誤差 r的各次出現(xiàn)值分別為r1， r2， … ， rn，則有 0rn1l i m n1iin ????? 式中 n為測量的次數(shù)； ri(為隨機(jī)誤差第 i次測量的取值。上式說明隨機(jī)誤差 ri的無限次測量的平均值等于零。 實際測量為有限多次，即 n為有限值，其隨機(jī)誤差平均值不會是零，但只要測量次數(shù) n足夠大，測量精確度可大為提高。如果僅考慮量化誤差，可以證明 n次測量的相對誤差平均值為 N1n1TTxx ?????? 其他測量頻率的方法 計數(shù)式頻率計測量頻率的優(yōu)點是測量方便、快速直觀，測量精確度較高；缺點是要求較高的信噪比，一般不能測調(diào)制波信號的頻率，測量精確度還達(dá)不到晶振的精確度，且計數(shù)式頻率計造價較高。因此，在要求測量精確度很高或要求簡單經(jīng)濟(jì)的場合，還有時采用本節(jié)介紹的幾種測頻方法。 一、直讀法測頻 1．電橋法測頻：利用電橋的平衡條件和被測信號頻率有關(guān)這一特性來測頻。 文氏橋原理電路 這種測頻電橋測頻的精確度取決于電橋中各元件的精確度、判斷電橋平衡的準(zhǔn)確度 (檢流計的靈敏度及人眼觀察誤差 )和被測信號的頻譜純度。它能達(dá)到的測頻精確度大約為 177。 (0． 5～ 1)％ o在高頻時，由于寄生參數(shù)影響嚴(yán)重，會使測量精確度大大下降，所以這種電橋法測頻僅適用于土 10kHz以下的音頻范圍。 2．諧振法測頻：利用電感、電容、電阻串聯(lián)、并聯(lián)諧振回路的諧振特性來實現(xiàn)測頻。 諧振法測頻原理電路 圖 (a)串聯(lián)諧振電路的固有諧振頻率 LC21f0 ?? 當(dāng) f0和被測信號頻率 fx相等時，電路發(fā)生諧振。此時，串聯(lián)接入回路中的電流表將指示最大值 I0當(dāng)被測頻率偏離 f0時，指示值下降，據(jù)此可以判斷諧振點。 圖 (b)并聯(lián)諧振電路的固有諧振頻率 LC21f0 ??當(dāng) f0和被測信號頻率 fx相等時，電路發(fā)生諧振，此時，并聯(lián)接于回路兩端的電壓表將指示最大值 U0。當(dāng)被測頻率偏離 f0時，指示值下降，據(jù)此判斷諧振點。 諧振電路的諧振曲線 3．頻率 — 電壓轉(zhuǎn)換法測量頻率 先把頻率轉(zhuǎn)換為電壓或電流，然后用表盤刻度有頻率的電壓表或電流表指示來測頻率。 以測量正弦波頻率 fx為例看它的工作原理。首先把正弦信號轉(zhuǎn)換為頻率與之相等的尖脈沖 uA，然后加于單穩(wěn)多諧振蕩器，產(chǎn)生頻率為 fx、寬度為 、幅度為 Um的矩形脈沖 ?)t(uBxmxmT0 B0fUTUdt)t(uT1U ????? ?f— V轉(zhuǎn)換法測量頻率 二、比較法測頻 1. 拍頻法測頻：將待測頻率為 fx的正弦信號 ux與標(biāo)準(zhǔn)頻率為 fc的正弦信號 uc直接疊加在線性元件上，其合成信號 u為近似的正弦波，但其振幅隨時間變化，而變化的頻率等于兩頻率之差，稱之為拍頻。 拍頻現(xiàn)象檢測示意圖 拍頻現(xiàn)象波形圖 2．差頻法測頻（差頻法也稱外差法）：待測頻率 fx信號與本振頻率 fl信號加到非線性元件上進(jìn)行混頻，輸出信號中除了原有的頻率 fx、 fl分量外，還將有它們的諧波 ，及其組合頻率率 ，其中 m， n為整數(shù)。當(dāng)調(diào)節(jié)本振頻率 fl時，可能有一些，n和 m值使差頻為零，即 lx mfnf 、 lx mfnf ?0mfnf lx ??所以，被測頻率 lx fnmf ?差頻法測頻原理框圖 零差頻點識別過程 實用外差頻率計框圖 3．用示波器測量頻率和時間間隔 不同頻率比和相位差的李沙育圖形
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