《电子测量技术基础》课件_第5章 频率时间测量.pptx

下一页前一页第5-1页5.1频率时间测量概述一、时间频率的基本概念二、频率测量方法概述5.2电子计数法测量频率一、电子计数法测量频率的原理二、误差分析计算三、测量频率范围的扩大5.3电子计数法测量周期一、电子计数法测量周期的原理二、电子计数器测量周期的误差分析三、中界频率第5章频率时间测量5.5典型通用电子计数器E-312三、应用E-312进行测量四。计数紧的发展动态回本章目录(本章共98页)P2P16P30P57点击目录中各节后页码即可打开该节5.4电子计数法测量时间间隔一、电子计数法测量时间间隔的原理二、电子计数器测量时间间隔的误差分析一、E-312型电子计数式频率计的主要技术-111二、E-312型电子计数式频率计的原理5.6测量频率的其他方法一、直接法测频二：比较法测频P70p47

下一页前一页第5-2页回本章目录5.1频率时间测量概述一、时间、频率的基本概念1、时间的定义与标准时间是国际单位制中七个基本物理量之一，它的基本单位是秒，用s表示。在年历计时中因秒的单位太小，故常用日、星期、月、年；在电子测量中有时又因秒的单位太大，故常用毫秒(ms,10-3s)、微秒(μs,10-6s)、纳秒(ns,10-9s)、皮秒(ps,10-12s)。“时间”在一般概念中有两种含义：一是指“时刻”。回答某事件或现象何时发生。例如图5.1-1中的矩形脉冲信号在t1时刻开始出现，在t2时刻消失；图5.1-1时刻、间隔示意图二是指“间隔”，即两个时刻之间的间隔，回答某现象或事件持续多久。

下一页前一页第5-3页回本章目录一5.1频率时间测量概述例如图5.1-1中，Δt=t2－t1表示t1、t2这两个时刻之间的间隔，即矩形脉冲持续的时间长度。“时刻”与“间隔”二者的测量方法是不同的。人们早期把地球自转一周所需要的时间定为一天，把它的1/86400定为1秒。地球自转速度受季节等因素的影响，要经常进行修正。地球的公转周期相当稳定，在1956年正式定义1899年12月31日12时起始的回归年(太阳连续两次“经过”春分点所经历的时间)长度的1/31556925.9747为1秒。由于回归年不受地球自转速度的影响，因此秒的定义更加确切。但观测比较困难，不能立即得到，不便于作为测量过程的参照标准。近几十年来，出现了以原子秒为基础的时间标准，称为原子时标，简称为原子钟。

下一页前一页第5-4页回本章目录5.1频率时间测量概述在1967年第十三届国际计量大会上通过的秒的定义为：“秒是铯133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期所持续的时间。”现在各国标准时号发播台所发送的是协调世界时标(UTC)，其准确度优于±2×10-11。我国陕西天文台是规模较大的现代化授时中心，它有发播时间与频率的专用电台。台内有铯原子钟作为我国原子时间标准，它能够保持三万年以上才有正负一秒的偏差。中央人民广播电台的北京报时声就是由陕西天文台授时给北京天文台，再通过中央人民广播电台播发的。

下一页前一页第5-5页回本章目录5.1频率时间测量概述需要说明的是，时间标准并不像米尺或砝码那样的标准，因为“时间”具有流逝性。换言之，时间总是在改变着，不可能让其停留或保持住。用标准尺校准普通尺子时，你可以把它们靠在一起作任意多次的测量，从而得到较高的测量准确度。但在测量“时刻”时却不能这样，当你延长测量时间时，所要测量的“时刻”已经流逝成为“过去”了。2、频率的定义与标准生活中的“周期”现象人们早已熟悉，如地球自转的日出、日落现象是确定的周期现象，重力摆或平衡摆轮的摆动、电子学中的电磁振荡也都是确定的周期现象。自然界中类似上述周而复始重复出现的事物或事件还可以举出很多，这里不能一一列举。周期过程重复出现一次所需要的时间称为它的周期，记为T。

下一页前一页第5-6页回本章目录5.1频率时间测量概述在数学中，把这类具有周期性的现象概括为一种函数关系来描述，即F(t)=F(t+mT)(5.1-1)式中，m为整实数，即m=0,±1,…;t为描述周期过程的时间变量；T为周期过程的周期。频率是单位时间内周期性过程重复、循环或振动的次数，