数字电子技术课程设计 - Read.PPT

频率测量仪 ——哈尔滨工程大学电工电子实验教学中心 题目简介 频率测量仪是实验室、计量室和科研、生产中最常用的测量仪器之一。根据目前测量仪器的发展趋势，设计和制造体积小、成本低、自动化和数字化程度高以及操作简单、便携的测量仪器显得十分必要。本题目设计的频率测量仪，能够满足这些要求。 总体方案设计 1．测量原理 首先，根据需要设置测量仪的量程，选择合适的时间基准信号，即闸门时间；然后，在闸门时间内对被测量信号进行计数，计数结果即为被测信号的频率。频率测量仪工作时序如下图所示。 总体方案设计 1．测量原理 从图中可知，当时间基准信号为高电平时，闸门打开，测量仪的计数器开始对被测信号进行计数。闸门时间表达式为 TW=1/2fB 式中，fB为时间基准信号的频率。 闸门时间选择为1s（时间基准信号频率0.5Hz),若计数值为10，则被测信号的频率为10Hz；闸门时间选择为0.1s（时间基准信号频率5Hz），若计数值为10，则被测信号的频率就为100Hz，以此类推。被测信号频率表达式为 f=N/TW 式中，N为在TW时间内计数器记录脉冲的个数。 总体方案设计 2．主要技术性能指标 （1）频率测量范围：1Hz~10MHz； （2）量程：四挡，分别是 1Hz~10kHz档、10kHz~100kHz档、 100kHz~1MHz档和1MHz~10MHz档； （3）量程转换方式：自动； （4）测量数据显示方式：LED数码管，四位， 共阳极，动态扫描。用数码管的小数点 代表kHz计量单位； （5）测量误差：≤0.05%FSR（满量程）。 总体方案设计 频率测量仪原理方框图 电路设计 1．计数器电路 电路设计 2．量程转换电路 频率测量仪电路图 频率测量仪仿真波形图 2007.03