第五篇 频率时间测量.ppt

第五章 时间、频率测量 及调制域分析 小数点的定位 闸门时间 T=1s， 计数 N=100000； 则 闸门时间 T=0.1s，计数 N=10000； 则 * 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 5.1 电子计数器测量频率 电子计数器的测频原理 电子计数器测频的最大 允许误差分析 频率比的测量 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 5.1.1 电子计数器的测频原理 B输入 闸门输出 测频 测频 测周 外标 晶振 放大整形 主门 十进制计数器 显示器 放大整形 记忆控制 复零脉冲发生器 分频器 时基 发生器 门控双稳 触发器 门控信号 计数脉冲 fx 时标信号 计数显示 控制逻辑电路 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 5.1.1 电子计数器的测频原理 fx 计数脉冲 （信号产生） 分频器输出 （晶振 fc分频） 门控信号 主门输出 分频系数 晶振周期 闸门时间 闸门时间应合理选择。 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 5.1.2 电子计数器测频的最大 允许误差分析 测频的最大允许误差 量化相对误差 主门时间 相对误差 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 1. 计数误差 测量频率时，在相同的主门时间内，计数器计数值不一定相同，这样产生的误差称为量化误差。 计数误差 （±1误差、量化误差） 原因： 量化误差的产生是不可避免的，是由于 主门的开启时间与被测计数脉冲之间的时间 关系不相关引起的。 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 计数误差 计数值N越大时，量化相对误差就越小。 当fx一定时，增大主门时间T，可以减小量化相对误差。 主门时间一定，被测信号的频率愈高，量化相对误差就越小。 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 2. 时基误差（标准频率误差） 时基误差是指由于主门时间不准造成主门的启、闭时间或长或短，从而引起的测频误差。 时基误差大小主要由石英晶体 振荡器输出频率的准确度决定。 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 设晶振频率为fc，分频系数为K，则主门时间为： 时基误差在数值上等于晶振 输出标准频率的相对误差，只是符号相反。 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 3. 测频最大允许误差 提高晶振频率的准确度和稳定性，增大闸门时间。 减小最大允许误差的方法： 被测信号频率低时，不宜采用测频法直接测量频率，而应采用测周期的方法间接测量频率。 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 5.2 电子计数器测量时间 电子计数器测周的最大 允许误差分析 电子计数器的测周原理 时间间隔的测量 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 5.2.1 电子计数器的测周原理 闸门输出 测周 外标 晶振 放大整形 主门 十进制计数器 显示器 放大整形 记忆控制 复零脉冲发生器 倍频器 分频器 门控双稳 触发器 门控信号 计数脉冲 控制逻辑电路 测周 计数显示 时标信号的周期 A输入 B输入 fx 时标选择 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 5.2.2 电子计数器测周的最大 允许误差分析 测周的最大允许误差 量化误差 时标信号相对误差 触发误差 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 测周的最大允许误差 周期较大的信号，应采用测周法测量。 周期较小的信号，应采用测频法测量。 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 减小时标信号的周期Ts，即减小K值。 减小测周最大允许误差的方法： 提高晶振频率的准确度和稳定度。 利用周期倍乘法（将主门时间由Tx扩大为hTx ）。 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 5.2.3 时间间隔、相位差的测量 晶振 放大整形 主门 倍频器 分频器 计数 显示 控制 逻辑电路 门控双稳 起始 触发器 终止 触发器 触发器 触发器 A输入 B输入 C输入 + + - - S 触发沿选择 时标选择 N 5 时间和频率的测量 《电子测量技术》 (1) (2) 晶振 放大整形 主门 倍频器 分频器 计数 显示 控制 逻辑电路 门控双稳 起始 触发器 终止 触发器 触发器 触发器 A输入 B输入 C输入 + + - - S 触发沿选择 时标选择 N 本节结束 5 时间和频率的