電子測(cè)量第7次課

1、,第四章 數(shù)字測(cè)量方法,1概述2時(shí)間與頻率的原始基準(zhǔn)3頻率和時(shí)間的測(cè)量原理4電子計(jì)數(shù)器的組成原理和測(cè)量功能,1概述,1.1 時(shí)間、頻率的基本概念 1）時(shí)間和頻率的定義 2）時(shí)頻測(cè)量的特點(diǎn) 3）測(cè)量方法概述1.2 電子計(jì)數(shù)器概述 1）電子計(jì)數(shù)器的分類 2）主要技術(shù)指標(biāo) 3）電子計(jì)數(shù)器的發(fā)展,1.1 時(shí)間、頻率的基本概念,1）時(shí)間和頻率的定義◆時(shí)間有兩個(gè)含義： “時(shí)刻”：即

2、某個(gè)事件何時(shí)發(fā)生； “時(shí)間間隔”：即某個(gè)時(shí)間相對(duì)于某一時(shí)刻持續(xù)了多久?！纛l率的定義：周期信號(hào)在單位時(shí)間（1s）內(nèi)的變化次數(shù)（周期數(shù)）。如果在一定時(shí)間間隔T內(nèi)周期信號(hào)重復(fù)變化了N次，則頻率可表達(dá)為：f＝N/T◆時(shí)間與頻率的關(guān)系：可以互相轉(zhuǎn)換。,2) 時(shí)頻測(cè)量的特點(diǎn),◆最常見(jiàn)和最重要的測(cè)量時(shí)間是7個(gè)基本國(guó)際單位之一，時(shí)間、頻率是極為重要的物理量，在通信、航空航天、武器裝備、科學(xué)試驗(yàn)、醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化等民用和軍事方面都存在時(shí)頻

3、測(cè)量。◆測(cè)量準(zhǔn)確度高時(shí)間頻率基準(zhǔn)具有最高準(zhǔn)確度（可達(dá)10-14），校準(zhǔn)（比對(duì)）方便，因而數(shù)字化時(shí)頻測(cè)量可達(dá)到很高的準(zhǔn)確度。因此，許多物理量的測(cè)量都轉(zhuǎn)換為時(shí)頻測(cè)量?！糇詣?dòng)化程度高◆測(cè)量速度快,3）測(cè)量方法概述,◆頻率的測(cè)量方法可以分為：,各種測(cè)量方法有著不同的實(shí)現(xiàn)原理，其復(fù)雜程度不同。各種測(cè)量方法有著不同的測(cè)量準(zhǔn)確度和適用的頻率范圍。數(shù)字化電子計(jì)數(shù)器法是時(shí)間、頻率測(cè)量的主要方法，是本章的重點(diǎn)。,1.2 電子計(jì)數(shù)器概述,1）

4、電子計(jì)數(shù)器的分類◆按功能可以分為如下四類： （1）通用計(jì)數(shù)器：可測(cè)量頻率、頻率比、周期、時(shí)間間隔、累加計(jì)數(shù)等。其測(cè)量功能可擴(kuò)展。 （2）頻率計(jì)數(shù)器：其功能限于測(cè)頻和計(jì)數(shù)。但測(cè)頻范圍往往很寬。 （3）時(shí)間計(jì)數(shù)器：以時(shí)間測(cè)量為基礎(chǔ)，可測(cè)量周期、脈沖參數(shù)等，其測(cè)時(shí)分辨力和準(zhǔn)確度很高。 （4）特種計(jì)數(shù)器:具有特殊功能的計(jì)數(shù)器。包括可逆計(jì)數(shù)器、序列計(jì)數(shù)器、預(yù)置計(jì)數(shù)器等。用于工業(yè)測(cè)控。,1）電子計(jì)數(shù)器的分類,按用途可分為：測(cè)量用計(jì)數(shù)器

5、和控制用計(jì)數(shù)器。按測(cè)量范圍可分為：（1）低速計(jì)數(shù)器（低于10MHz） （2）中速計(jì)數(shù)器（10~100MHz） （3）高速計(jì)數(shù)器（高于100MHz） （4）微波計(jì)數(shù)器（1~80GHz）,2）主要技術(shù)指標(biāo),（1）測(cè)量范圍：毫赫~幾十GHz。（2）準(zhǔn)確度：可達(dá)10-9以上。（3）晶振頻率及穩(wěn)定度：晶體振蕩器是電子計(jì)數(shù)器的內(nèi)部基準(zhǔn)，一般要求高于所要求的測(cè)量準(zhǔn)確度的一個(gè)數(shù)量級(jí)（10倍）。輸出頻率為1MHz、2.

6、5MHz、5MHz、10MHz等，普通晶振穩(wěn)定度為10-5，恒溫晶振達(dá)10-7~10-9。（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。（5）閘門(mén)時(shí)間(測(cè)頻)：有1ms、10ms、100ms、1s、10s。（6）時(shí)標(biāo)(測(cè)周)：有10ns、100ns、1ms、10ms。（7）顯示：包括顯示位數(shù)及顯示方式等。,3）電子計(jì)數(shù)器的發(fā)展,◆測(cè)

7、量方法的不斷發(fā)展：模擬?數(shù)字技術(shù)?智能化?！魷y(cè)量準(zhǔn)確度和頻率上限是電子計(jì)數(shù)器的兩個(gè)重要指標(biāo)，電子計(jì)數(shù)器的發(fā)展體現(xiàn)了這兩個(gè)指標(biāo)的不斷提高及功能的擴(kuò)展和完善?！?例子： ●通道：兩個(gè)225MHz通道，也可選擇第三個(gè)12.4GHz通道。 ●每秒12位的頻率分辨率、150ps的時(shí)間間隔分辨率。 ●測(cè)量功能：包括頻率、頻率比、時(shí)間間隔、上升時(shí)間、下降時(shí)間、相位、占空比、正脈沖寬度、負(fù)脈沖寬度、總和、峰電壓、時(shí)間間隔

8、平均和時(shí)間間隔延遲。 ●處理功能：平均值、最小值、最大值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。,2 時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn),2.1 時(shí)間與頻率的原始標(biāo)準(zhǔn) 1）天文時(shí)標(biāo) 2）原子時(shí)標(biāo)2.2 石英晶體振蕩器 1）組成 2）指標(biāo),2.1 時(shí)間與頻率的原始標(biāo)準(zhǔn),1）天文時(shí)標(biāo)◆原始標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具有恒定不變性。◆頻率和時(shí)間互為倒數(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)具有一致性?！艉暧^標(biāo)準(zhǔn)和微觀標(biāo)準(zhǔn)宏觀標(biāo)準(zhǔn)：基于天文觀測(cè)；微觀標(biāo)準(zhǔn)：基于量子電子學(xué)，更穩(wěn)定更準(zhǔn)確?！羰澜?/p>

9、時(shí)（UT,Universal Time）:以地球自轉(zhuǎn)周期(1天)確定的時(shí)間，即1/(24×60×60)=1/86400為1秒。其誤差約為10－7量級(jí)。,1）天文時(shí)標(biāo),◆為世界時(shí)確定時(shí)間觀測(cè)的參考點(diǎn)，得到平太陽(yáng)時(shí)：由于地球自轉(zhuǎn)周期存在不均勻性，以假想的平太陽(yáng)作為基本參考點(diǎn)。零類世界時(shí)（UT0 ）：以平太陽(yáng)的子夜0時(shí)為參考。第一類世界時(shí)（UT1）：對(duì)地球自轉(zhuǎn)的極移效應(yīng)（自轉(zhuǎn)軸微小位移）作修正得到。第二類世界時(shí)（U

10、T2）：對(duì)地球自轉(zhuǎn)的季節(jié)性變化（影響自轉(zhuǎn)速率）作修正得到。準(zhǔn)確度為3×10－8 。歷書(shū)時(shí)（ET）：以地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，即公轉(zhuǎn)周期（1年）的31 556 925.9747分之一為1秒。參考點(diǎn)為1900年1月1日0時(shí)（國(guó)際天文學(xué)會(huì)定義）。準(zhǔn)確度達(dá)1×10－9 。于1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)接受為“秒”的標(biāo)準(zhǔn)。,2）原子時(shí)標(biāo),◆ 基于天文觀測(cè)的宏觀標(biāo)準(zhǔn)用于測(cè)試計(jì)量中的不足設(shè)備龐大、操作麻煩；觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)；準(zhǔn)確

11、度有限。◆原子時(shí)標(biāo)（AT）的量子電子學(xué)基礎(chǔ)原子（分子）在能級(jí)躍遷中將吸收(低能級(jí)到高能級(jí))或輻射（高能級(jí)到低能級(jí)）電磁波，其頻率是恒定的。 hfn-m=En-Em式中，h=6.6252×10-27為普朗克常數(shù)，En、Em為受激態(tài)的兩個(gè)能級(jí)，fn-m為吸收或輻射的電磁波頻率。,2）原子時(shí)標(biāo),原子時(shí)標(biāo)的定義1967年10月，第13屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)正式通過(guò)了秒的新定義：“秒是Cs133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)結(jié)

12、構(gòu)能級(jí)之間躍遷頻率相應(yīng)的射線束持續(xù)9,192,631,770個(gè)周期的時(shí)間”。1972年起實(shí)行，為全世界所接受。秒的定義由天文實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)過(guò)渡到原子自然標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確度提高了4~5個(gè)量級(jí)，達(dá)5×10-14(相當(dāng)于62萬(wàn)年±1秒)，并仍在提高。,2）原子時(shí)標(biāo),原子鐘原子時(shí)標(biāo)的實(shí)物儀器，可用于時(shí)間、頻率標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和比對(duì)。銫原子鐘準(zhǔn)確度：10-13~10-14。大銫鐘，專用實(shí)驗(yàn)室高穩(wěn)定度頻率基準(zhǔn)；小銫鐘，頻率工作基準(zhǔn)。

13、銣原子鐘準(zhǔn)確度： 10-11，體積小、重量輕，便于攜帶，可作為工作基準(zhǔn)。氫原子鐘短期穩(wěn)定度高：10-14~10-15，但準(zhǔn)確度較低（10-12）。,2.2 石英晶體振蕩器,電子計(jì)數(shù)器內(nèi)部時(shí)間、頻率基準(zhǔn)采用石英晶體振蕩器（簡(jiǎn)稱“晶振”）為基準(zhǔn)信號(hào)源?；趬弘娦?yīng)產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率輸出。但是晶振頻率易受溫度影響（其頻率-溫度特性曲線有拐點(diǎn)，在拐點(diǎn)處最平坦），普通晶體頻率準(zhǔn)確度為10-5。采用溫度補(bǔ)償或恒溫措施（恒定在拐點(diǎn)處的溫度）可

14、得到高穩(wěn)定、高準(zhǔn)確的頻率輸出。下圖為恒溫晶振的組成。,,1）組成,,2）指標(biāo),◆晶體振蕩器的主要指標(biāo)有:輸出頻率:1MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz。 日波動(dòng):2×10-10；日老化:1×10-10；秒穩(wěn):5×10-12。輸出波形:正弦波；輸出幅度:0.5Vrms(負(fù)載50Ω)?！魩追N不同類型的晶體振蕩器指標(biāo),3 時(shí)間和頻率的測(cè)量原理,3.1 模擬測(cè)量原理 1）直接法

15、 2）比較法3.2 數(shù)字測(cè)量原理 1）門(mén)控計(jì)數(shù)法測(cè)量原理 2）通用計(jì)數(shù)器的基本組成,3.2 數(shù)字測(cè)量原理,1）門(mén)控計(jì)數(shù)法測(cè)量原理◆時(shí)間、頻率量的特點(diǎn) 頻率是在時(shí)間軸上無(wú)限延伸的，因此，對(duì)頻率量的測(cè)量需確定一個(gè)取樣時(shí)間T，在該時(shí)間內(nèi)對(duì)被測(cè)信號(hào)的周期累加計(jì)數(shù)(若計(jì)數(shù)值為N)，根據(jù)fx=N/T得到頻率值。為實(shí)現(xiàn)時(shí)間（這里指時(shí)間間隔）的數(shù)字化測(cè)量，需將被測(cè)時(shí)間按盡可能小的時(shí)間單位（稱為時(shí)標(biāo)）進(jìn)行量化，通過(guò)累計(jì)被測(cè)時(shí)

16、間內(nèi)所包含的時(shí)間單位數(shù)（計(jì)數(shù)）得到?！魷y(cè)量原理將需累加計(jì)數(shù)的信號(hào)（頻率測(cè)量時(shí)為被測(cè)信號(hào)，時(shí)間測(cè)量時(shí)為時(shí)標(biāo)信號(hào)），由一個(gè)“閘門(mén)”（主門(mén)）控制，并由一個(gè)“門(mén)控”信號(hào)控制閘門(mén)的開(kāi)啟（計(jì)數(shù)允許）與關(guān)閉（計(jì)數(shù)停止）。,,3.2 數(shù)字測(cè)量原理,閘門(mén)可由一個(gè)與（或“或”）邏輯門(mén)電路實(shí)現(xiàn)。這種測(cè)量方法稱為門(mén)控計(jì)數(shù)法。其原理如下圖所示。上圖為由“與”邏輯門(mén)作為閘門(mén)，其門(mén)控信號(hào)為‘1’時(shí)閘門(mén)開(kāi)啟（允許計(jì)數(shù)），為‘0’時(shí)閘門(mén)關(guān)閉（停止計(jì)

17、數(shù)）。◆測(cè)頻時(shí)，閘門(mén)開(kāi)啟時(shí)間（稱為“閘門(mén)時(shí)間”）即為采樣時(shí)間。 測(cè)時(shí)間（間隔）時(shí)，閘門(mén)開(kāi)啟時(shí)間即為被測(cè)時(shí)間。,2）通用計(jì)數(shù)器的基本組成,通用電子計(jì)數(shù)器的組成框圖如下圖所示：,2）通用計(jì)數(shù)器的基本組成,通用計(jì)數(shù)器包括如下幾個(gè)部分輸入通道：通常有A、B、C多個(gè)通道，以實(shí)現(xiàn)不同的測(cè)量功能。輸入通道電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大、整形等（但保持頻率不變），得到適合計(jì)數(shù)的脈沖信號(hào)。通過(guò)預(yù)定標(biāo)器還可擴(kuò)展頻率測(cè)量范圍。主門(mén)電路：完成計(jì)數(shù)的閘

18、門(mén)控制作用。計(jì)數(shù)與顯示電路：計(jì)數(shù)電路是通用計(jì)數(shù)器的核心電路，完成脈沖計(jì)數(shù)；顯示電路將計(jì)數(shù)結(jié)果（反映測(cè)量結(jié)果）以數(shù)字方式顯示出來(lái)。時(shí)基產(chǎn)生電路：產(chǎn)生機(jī)內(nèi)時(shí)間、頻率測(cè)量的基準(zhǔn)，即時(shí)間測(cè)量的時(shí)標(biāo)和頻率測(cè)量的閘門(mén)信號(hào)?？刂齐娐罚嚎刂茀f(xié)調(diào)整機(jī)工作，即準(zhǔn)備?測(cè)量?顯示。,4 電子計(jì)數(shù)器的組成原理和測(cè)量功能,4.1 電子計(jì)數(shù)器的組成 1）A、B輸入通道 2）主門(mén)電路 3）計(jì)數(shù)與顯示電路 4）時(shí)基產(chǎn)生電路 5）控制電

19、路4.2 電子計(jì)數(shù)器的測(cè)量功能 1）頻率測(cè)量 2）頻率比測(cè)量 3）周期測(cè)量 4）時(shí)間間隔測(cè)量 5）自檢,26,2024/3/21,4.4.1 電子計(jì)數(shù)器的組成,組成原理框圖,,,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。其作用是對(duì)輸入信號(hào)處理以產(chǎn)生符合計(jì)數(shù)要求（波形、幅度）的脈沖信號(hào)。通過(guò)預(yù)定標(biāo)器（外插件）還可擴(kuò)展頻率測(cè)量范圍。◆斯密特觸發(fā)

20、電路：利用斯密特觸發(fā)器的回差特性，對(duì)輸入信號(hào)具有較好的抗干擾作用。,1）A、B輸入通道,通道組合可完成不同的測(cè)量功能：被計(jì)數(shù)的信號(hào)（常從A通道輸入）稱為計(jì)數(shù)端；控制閘門(mén)開(kāi)啟的信號(hào)通道（常從B、C通道輸入）稱為控制端。從計(jì)數(shù)端輸入的信號(hào)有：被測(cè)信號(hào)(fx);內(nèi)部時(shí)標(biāo)信號(hào)等;從控制端輸入的信號(hào)有：閘門(mén)信號(hào)；被測(cè)信號(hào)(Tx)等；,2）主門(mén)電路,◆功能：主門(mén)也稱為閘門(mén)，通過(guò)“門(mén)控信號(hào)”控制進(jìn)入計(jì)數(shù)器的脈沖，使計(jì)數(shù)器只對(duì)預(yù)定的“閘門(mén)時(shí)間”之

21、內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)?！?電路：由“與門(mén)”或“或門(mén)”構(gòu)成。其原理如下圖：◆由“與門(mén)”構(gòu)成的主門(mén)，其“門(mén)控信號(hào)”為‘1’時(shí)，允許計(jì)數(shù)脈沖通過(guò)；由“或門(mén)”構(gòu)成的主門(mén)，其“門(mén)控信號(hào)”為‘0’時(shí)，允許計(jì)數(shù)脈沖通過(guò)?！?“門(mén)控信號(hào)”還可手動(dòng)操作得到，如實(shí)現(xiàn)手動(dòng)累加計(jì)數(shù)。,3）計(jì)數(shù)與顯示電路,◆功能：計(jì)數(shù)電路對(duì)通過(guò)主門(mén)的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)（計(jì)數(shù)值代表了被測(cè)頻率或時(shí)間），并通過(guò)數(shù)碼顯示器將測(cè)量結(jié)果直觀地顯示出來(lái)。為了便于觀察和讀數(shù)，通常使用十進(jìn)制

22、計(jì)數(shù)電路?！粲?jì)數(shù)電路的重要指標(biāo)：最高計(jì)數(shù)頻率。計(jì)數(shù)電路一般由多級(jí)雙穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成，受內(nèi)部狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的時(shí)間限制，使計(jì)數(shù)電路存在最高計(jì)數(shù)頻率的限制。而且對(duì)多位計(jì)數(shù)器，最高計(jì)數(shù)頻率主要由個(gè)位計(jì)數(shù)器決定?！舨煌娐肪哂胁煌墓ぷ魉俣龋喝?4LS（74HC）系列為30~40MHz；74S系列為100MHz；CMOS電路約5MHz；ECL電路可達(dá)600MHz。,3）計(jì)數(shù)與顯示電路,類型：?jiǎn)纹膳c可編程計(jì)數(shù)器單片集成的中小規(guī)模IC如：74LS

23、90（MC11C90）十進(jìn)制計(jì)數(shù)器；74LS390、CD4018(MC14018)為雙十進(jìn)制計(jì)數(shù)器?？删幊逃?jì)數(shù)器IC如：Intel8253/8254等。顯示器LED、LCD 、熒光（VFD）等。顯示電路：包括鎖存、譯碼、驅(qū)動(dòng)電路。如74LS47、CD4511等。專用計(jì)數(shù)與顯示單元電路：如ICM7216D。,4）時(shí)基產(chǎn)生電路,◆功能：產(chǎn)生測(cè)頻時(shí)的“門(mén)控信號(hào)”（多檔閘門(mén)時(shí)間可選）及時(shí)間測(cè)量時(shí)的“時(shí)標(biāo)”信號(hào)（多檔可選）?！魧?shí)現(xiàn)：

24、由內(nèi)部晶體振蕩器（也可外接），通過(guò)倍頻或分頻得到。再通過(guò)門(mén)控雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器得到“門(mén)控信號(hào)”。如，若fc=1MHz,經(jīng)106分頻后，可得到fs=1Hz(周期Ts=1s)的時(shí)基信號(hào)，經(jīng)過(guò)門(mén)控雙穩(wěn)態(tài)電路得到寬度為T(mén)s=1s的門(mén)控信號(hào)。,4）時(shí)基產(chǎn)生電路,◆要求：標(biāo)準(zhǔn)性： “門(mén)控信號(hào)”和“時(shí)標(biāo)”作為計(jì)數(shù)器頻率和時(shí)間測(cè)量的本地工作基準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)具有高穩(wěn)定度和高準(zhǔn)確度。多值性：為了適應(yīng)計(jì)數(shù)器較寬的測(cè)量范圍，要求“閘門(mén)時(shí)

25、間”和“時(shí)標(biāo)”可多檔選擇。常用“閘門(mén)時(shí)間”有：1ms、10ms、100ms、1s、10s。常用的“時(shí)標(biāo)”有：10ns、100ns、1us、10us、100us、1ms。,,5）控制電路,◆功能：產(chǎn)生各種控制信號(hào)，控制、協(xié)調(diào)各電路單元的工作，使整機(jī)按“復(fù)零－測(cè)量－顯示”的工作程序完成自動(dòng)測(cè)量的任務(wù)。如下圖所示：,4.2 電子計(jì)數(shù)器的測(cè)量功能,1）頻率測(cè)量◆原理：計(jì)數(shù)器嚴(yán)格按照 的定義實(shí)現(xiàn)頻率測(cè)量。

26、根據(jù)上式的頻率定義，T為采樣時(shí)間，N為T(mén)內(nèi)的周期數(shù)。采樣時(shí)間T預(yù)先由閘門(mén)時(shí)間Ts確定（時(shí)基頻率為fs）。則或該式表明，在數(shù)字化頻率測(cè)量中，可用計(jì)數(shù)值N表示fx。它體現(xiàn)了數(shù)字化頻率測(cè)量的比較法測(cè)量原理。◆例如：閘門(mén)時(shí)間Ts=1s，若計(jì)數(shù)值N=10000，則顯示的fx為“10000”Hz，或“10.000”kHz。如閘門(mén)時(shí)間Ts=0.1s，則計(jì)數(shù)值N=1000，則顯示的fx為 “10.00”kHz。請(qǐng)注意：顯示結(jié)果的有效數(shù)字末

27、位的意義，它表示了頻率測(cè)量的分辨力（應(yīng)等于時(shí)基頻率fs ）。,,,1）頻率測(cè)量,原理框圖和工作波形圖（fx由A通道輸入，內(nèi)部時(shí)基）為便于測(cè)量和顯示，計(jì)數(shù)器通常為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，多檔閘門(mén)時(shí)間設(shè)定為10的冪次方，這樣可直接顯示計(jì)數(shù)結(jié)果，并通過(guò)移動(dòng)小數(shù)點(diǎn)和單位的配合，就可得到被測(cè)頻率。測(cè)量速度與分辨力：閘門(mén)時(shí)間Ts為頻率測(cè)量的采樣時(shí)間，Ts愈大，則測(cè)量時(shí)間愈長(zhǎng)，但計(jì)數(shù)值N愈大，分辨力愈高。,4.2 電子計(jì)數(shù)器的測(cè)量功能,2）頻率比的

28、測(cè)量◆原理：實(shí)際上，前述頻率測(cè)量的比較測(cè)量原理就是一種頻率比的測(cè)量：fx對(duì)fs的頻率比。據(jù)此，若要測(cè)量fA對(duì)fB的頻率比（假設(shè)fA>fB），只要用fB的周期TB作為閘門(mén)，在TB時(shí)間內(nèi)對(duì)fA作周期計(jì)數(shù)即可?！舴椒ǎ?fA對(duì)fB分別由A、B兩通道輸入，如下圖。,◆注意：頻率較高者由A通道輸入，頻率較低者由B通道輸入。◆ 提高頻率比的測(cè)量精度：擴(kuò)展B通道信號(hào)的周期個(gè)數(shù)。例如：以B通道信號(hào)的10個(gè)周期作為閘門(mén)信號(hào)，則計(jì)數(shù)值

29、為： ,即計(jì)數(shù)值擴(kuò)大了10倍，相應(yīng)的測(cè)量精度也就提高了10倍。為得到真實(shí)結(jié)果，需將計(jì)數(shù)值N縮小10倍（小數(shù)點(diǎn)左移1位），即◆應(yīng)用：可方便地測(cè)得電路的分頻或倍頻系數(shù)。,2）頻率比的測(cè)量,3）周期的測(cè)量◆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T0（“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)

30、間間隔（周期）的比較測(cè)量原理?！魧?shí)現(xiàn)：由Tx得到閘門(mén)；在Tx內(nèi)計(jì)數(shù)器對(duì)時(shí)標(biāo)計(jì)數(shù)?！猅x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(kāi)）。,4.2 電子計(jì)數(shù)器的測(cè)量功能,◆原理框圖：◆例如：時(shí)標(biāo)T0=1us，若計(jì)數(shù)值N=10000，則顯示的Tx為“10000”us，或“10.000”ms。如時(shí)標(biāo)T0=10us，則計(jì)數(shù)值N=1000，顯示的Tx為 “10.00”ms。請(qǐng)注意：顯示結(jié)果的有效數(shù)字末位的意義，它

31、表示了周期測(cè)量的分辨力（應(yīng)等于時(shí)標(biāo)T0 ）。為便于顯示，多檔時(shí)標(biāo)設(shè)定為10的冪次方?！魷y(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。,3）周期的測(cè)量,4）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(guò)零點(diǎn)）所確定的時(shí)間間隔即為周期?！魞蓚€(gè)事件的例子及測(cè)量參數(shù)還有：同

32、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(guò)門(mén)控雙穩(wěn)態(tài)電路得到“門(mén)控信號(hào)”，門(mén)控時(shí)間即為被測(cè)的時(shí)間間隔。在門(mén)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）。,4.2 電子計(jì)數(shù)器的測(cè)量功能,,4）時(shí)間間隔的測(cè)量,,原理框圖欲測(cè)量時(shí)間間隔的起始、終止信號(hào)分別由B、C通道輸入。時(shí)標(biāo)由機(jī)內(nèi)提

33、供。如下圖。,,4）時(shí)間間隔的測(cè)量,相位差的測(cè)量利用時(shí)間間隔的測(cè)量，可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)同頻率的信號(hào)之間的相位差。兩個(gè)信號(hào)分別由B、C通道輸入，并選擇相同的觸發(fā)極性和觸發(fā)電平。測(cè)量原理如下圖：為減小測(cè)量誤差，分別取+、-觸發(fā)極性作兩次測(cè)量，得到t1、t2再取平均，則,,,4.2 電子計(jì)數(shù)器的測(cè)量功能,5）自檢（自校）◆功能：檢驗(yàn)儀器內(nèi)部電路及邏輯關(guān)系是否正常?！魧?shí)現(xiàn)方法：為判斷自檢結(jié)果是否正確，該結(jié)果應(yīng)該在自檢實(shí)施前即是已