第5章频率和时间测量及仪器重点概述1无源测频法无源测频法主要包括谐振法、电桥法和频率-变换电压法等方法。1).谐振法2).电桥法凡是平衡条件与频率有关的任何电桥都可用来测频，但要求电桥的频率特性尽可能尖锐。测频电桥的种类很多，常用的有文氏电桥、谐振电桥和双T电桥，部分内容参看有关书籍。3).频率-电压变换法频率-电压变换法测频就是先把频率变换为电压或电流，然后以频率刻度的电压表或电流表来指示被测频率。下图为频率-电压变换法测正弦波频率原理框图脉冲形成2比较法有源比较测频法主要包括拍频法和差频法。1).拍频法拍频法是将被测信号与标准信号经线性元件（如耳机、电压表）直接进行叠加来实现频率测量的，其原理电路如图5.3所示。拍频法通常只用于音频的测量，而不宜用于高频测量。2).差频法差频法是利用非线性器件和标准信号对被测信号进行差频变换来实现频率测量。高频段测频常用差频法测量。5.1电子计数器概述1分类按其测试功能的不同，电子计数器分为以下几类：（1）通用电子计数器通用电子计数器即多功能电子计数器。它可以测量频率、频率比、周期、时间间隔及累加计数等，通常还具有自检功能。（2）频率计数器频率计数器是指专门用于测量高频和微波频率的电子计数器，它具有较宽的频率范围。（3）计算计数器计算计数器是指一种带有微处理器、能够进行数学运算、求解复杂方程式等功能的电子计数器。（4）特种计数器特种计数器是指具有特殊功能的电子计数器。如可逆计数器、预置计数器、程序计数器和差值计数器等，它们主要用于工业生产自动化，尤其在自动控制和自动测量方面。本章主要讨论通用电子计数器。2基本组成主要由输入通道、计数显示电路、标准时间产生电路和逻辑控制电路组成。3主要技术指标1).测试功能测试功能即仪器所具备的测试功能，如测频、测周等。2).测量范围测量范围即仪器的有效测量范围，如测频时的频率上限和下限，测周时的周期最大值和最小值。3).输入特性（1）输入耦合方式输入耦合方式有AC和DC两种方式。AC耦合是指选择输入端交流成分加到电子计数器。DC耦合即直接耦合，输入端信号直接加到电子计数器上。（2）输入灵敏度输入灵敏度是为保证仪器准确完成测试功能所需的最小输入电压。（3）最高输入电压最高输入电压即允许输入的最大电压，超过该电压仪器不能正常工作，甚至损坏。（4）输入阻抗输入阻抗包括输入电阻和输入电容。4.测量准确度测量准确度常用测量误差来表示。5.闸门时间和时标闸门时间和时标由标准时间电路产生的信号决定。可以提供的闸门时间和时标信号有多种。6.显示及工作方式（1）显示位数显示位数是指可以显示的数字位数。（2）显示时间显示时间是指两次测量之间显示结果的时间，一般可调。（3）显示器件显示器件是指显示测量结果或测量状态的器件，如数码管、发光管、液晶显示器等。（4）显示方式显示方式有记忆显示和非记忆显示两种方式。记忆显示只显示最终结果，不显示正在计数的过程，实际显示的数字是刚结束的一次测量结果，显示的数字保留至下一次计数过程结束时再刷新。非记忆显示方式时，还可显示正在计数的过程。7.输出输出是指仪器可输出的时标信号种类、输出数码的编码方式及输出电平。5.2通用电子计数器1测量频率周期性信号在单位时间内重复的次数称为频率，即f=N/tt为时间，单位为“s”；N为在时间t内周期性现象的重复次数。N=KfTsfx2测量周期频率的倒数就是周期，电子计数器测量周期的原理与测频原理相似.是将测频时晶振标准频率信号和输入被测信号的位置对调而构成的N=mKfTx/Ts3测量频率比频率比即两个信号的频率之比。TB=NTAN=TB/TA=fA/fB为了提高测量准确度，可以采用类似多周期测量的方法，在B通道增加分频器，对fB进行Kf次分频，使闸门开启时间扩展Kf倍。则有：4累加计数累加计数是指在限定时间内，对输入信号重复次数（即放大整形后的计数脉冲个数）进行累加。5测量时间间隔控制闸门启闭的是两个（或单个）输入信号在不同点产生的触发脉冲。06自检（自校）大多数电子计数器都具有自检（即自校）功能，即检查仪器自身的逻辑功能以及电路的工作是否正常。显然，只要满足关系：NTs/m=KfTsN=mKf或N=mKf±1则说明电子计数器及其电路等工作正常，之所以出现±1是因为计数器中存在量化误差的缘故。5.3电子计数器的测量误差1测量误差的来源电子计数器的测量误差来源主要包括量化误差、触发误差和标准频率误差。量化误差的特点：无论计数值N为多少，每次的计数值总是相差±1，即ΔN=±1。因此，量化误差又称为±1误差或±1字误差。又因为量化误差是在