數(shù)字測(cè)量方法ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-04-29 03:15本頁(yè)面
【正文】 技術(shù) 誤差曲線 分析： 誤差曲線直觀地表示了 測(cè)頻誤差與被測(cè)頻率 fx和閘門時(shí)間 T的關(guān)系 。 fx愈大則誤差愈小，閘門時(shí)間愈大誤差也愈小，并且，測(cè)頻誤差以標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差為極限。 頻率的測(cè)量 電子測(cè)量技術(shù) 量化誤差的影響 ◆ 從頻率測(cè)量的誤差表達(dá)式： 可知，量化誤差為 它是頻率測(cè)量的主要誤差（標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差一般可忽略）。 為減小量化誤差，需增大計(jì)數(shù)值 N： 增大閘門時(shí)間 T或在相同的閘門時(shí)間內(nèi)測(cè)量 較高的頻率 可得到較大的 N。 ◆ 但需注意：增大閘門時(shí)間將降低測(cè)量速度，并且計(jì)數(shù)值的增加不應(yīng)超過計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)容量，否則將產(chǎn)生溢出（高位無法顯示）。 例如：一個(gè) 6位的計(jì)數(shù)器，最大顯示為 999999，當(dāng)用 T=10s的閘門測(cè)量 fx=1MHz時(shí) ,應(yīng)顯示 “ ”Hz或”MHz ,顯然溢出 。 1xcx x cfff T f f????? ? ?????11xNN N T f??? ? ? 頻率的測(cè)量 電子測(cè)量技術(shù) ◆ 原理： “ 時(shí)標(biāo)計(jì)數(shù)法 ” 周期測(cè)量。 對(duì)被測(cè)周期 Tx，用已知的較小單位時(shí)間刻度 Ts（ “ 時(shí)標(biāo) ” ）去量化，由 Tx所包含的 “ 時(shí)標(biāo) ” 數(shù) N即可得到 Tx。即 該式表明， “ 時(shí)標(biāo) ” 的計(jì)數(shù)值 N可表示周期 Tx。也體現(xiàn)了時(shí)間間隔（周期）的比較測(cè)量原理。 ◆ 實(shí)現(xiàn)： 由 Tx得到 閘門 ；在 Tx內(nèi)計(jì)數(shù)器對(duì)時(shí)標(biāo)計(jì)數(shù)。 ——Tx由 B通道輸入，內(nèi)部時(shí)標(biāo)信號(hào)由 A通道輸入（ A通道外部輸入斷開）。 xsT NT? 周期的測(cè)量 1 周期的測(cè)量 電子測(cè)量技術(shù) ◆ 原理圖 周期的測(cè)量 電子測(cè)量技術(shù) 例如：時(shí)標(biāo) Ts=1us，若計(jì)數(shù)值 N=10000，則顯示的 Tx為“ 10000”us，或 “ ”ms。如時(shí)標(biāo) Ts=10us，則計(jì)數(shù)值N=1000，顯示的 Tx為 “ ”ms。 請(qǐng)注意： 顯示結(jié)果的有效數(shù)字末位的意義，它 表示了周期測(cè)量的分辨力（應(yīng)等于時(shí)標(biāo) Ts） 。為便于顯示，多檔 時(shí)標(biāo)設(shè)定為 10的冪次方。 ◆ 測(cè)量速度與分辨力：一次測(cè)量時(shí)間即為一個(gè)周期 Tx， Tx愈大 (頻率愈低 )則測(cè)量時(shí)間愈長(zhǎng)；計(jì)數(shù)值 N與時(shí)標(biāo)有關(guān)，時(shí)標(biāo)愈小分辨力愈高。 周期的測(cè)量 電子測(cè)量技術(shù) 誤差表達(dá)式 ◆由測(cè)周的基本表達(dá)式： 根據(jù)誤差合成，可得： 式中， 和 分別為量化誤差和時(shí)標(biāo)周期誤差。 由 (Tc為晶振周期， k為倍頻或分頻比 )， 有： 而計(jì)數(shù)值 N為： 所以， xsTTNT N T?????xsT N T??ccx x c c x c cTfT k kT T f T T f f?????? ? ? ? ? ?????1NNN??? ssTT?scT kT?s c cs c cT T fT T f? ? ?? ? ?x x x cscT T T fNT k T k? ? ? 周期的測(cè)量 電子測(cè)量技術(shù) 量化誤差的影響 ◆ 由測(cè)周的誤差表達(dá)式： 其中 ， 第一項(xiàng)即為 量化誤差 。 它表示 Tx愈大 （ 被測(cè)信號(hào)的頻率愈低 ） ， 則量化誤差愈小 ， 其意義為 Tx愈大則計(jì)入的時(shí)標(biāo)周期數(shù) N愈大 。 另外 ， 晶振的分頻系數(shù) k愈小 ， 則時(shí)標(biāo)周期愈小 ， 在相同的 Tx內(nèi)計(jì)數(shù)值愈大 。 此外 ， 第二項(xiàng)為 標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差 ， 通常也要求小于測(cè)量誤差的一個(gè)數(shù)量級(jí) ， 這時(shí)就可作為微小誤差不予考慮 。 ◆ 為減小量化誤差 ， 應(yīng)增加計(jì)數(shù)值 N， 但也需注意不可使其溢出 。 例如：一個(gè) 6位的計(jì)數(shù)器 ， 最大顯示為 999999,當(dāng)用 T0=1us的時(shí)標(biāo)測(cè)量 Tx=10s(fx=)時(shí) ,應(yīng)顯示 “ 10000000”us或“ ”s,顯然溢出 。 ccx x c c x c cTfT k kT T f T T f f????? ? ? ? ? ? ????? 周期的測(cè)量 電子測(cè)量技術(shù) 2 時(shí)間間隔的測(cè)量 ◆ 時(shí)間間隔 ：指 兩個(gè)時(shí)刻點(diǎn) 之間的時(shí)間段。在測(cè)量技術(shù)中，兩個(gè)時(shí)刻點(diǎn)通常由 兩個(gè)事件 確定。如，一個(gè) 周期信號(hào)的兩個(gè)同相位點(diǎn) （如過零點(diǎn)）所確定的時(shí)間間隔即為周期。 ◆ 兩個(gè)事件的例子及測(cè)量參數(shù)還有： 同一信號(hào)波形上兩個(gè)不同點(diǎn)之間 ?脈沖信號(hào)參數(shù) ； 兩個(gè)信號(hào)波形上，兩點(diǎn)之間 ?相位差的測(cè)量 ； 手動(dòng)觸發(fā) ?定時(shí)、累加計(jì)數(shù)。 ◆ 測(cè)量方法 ：由兩個(gè)事件觸發(fā)得到起始信號(hào)和終止信號(hào)，經(jīng)過門控雙穩(wěn)態(tài)電路得到 “ 門控信號(hào) ” ，門控時(shí)間即為被測(cè)的時(shí)間間隔。在門控時(shí)間內(nèi)，仍 采用 “ 時(shí)標(biāo)計(jì)數(shù) ” 方法 測(cè)量（即所測(cè)時(shí)間間隔由 “ 時(shí)標(biāo) ” 量化）。 周期的測(cè)量 電子測(cè)量技術(shù) 周期的測(cè)量 電子測(cè)量技術(shù) 3 長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量（外控時(shí)間間隔測(cè)量） 周期的測(cè)量 電子測(cè)量技術(shù) 相位的測(cè)量 脈沖計(jì)數(shù)法測(cè)相位 電子測(cè)量技術(shù) 相位的測(cè)量 0t N T? ?360tT?? ??003 6 0 3 6 0NT f NTf? ? ? ? ?0360fNf??11360 ()360 NN? ?
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