電子計(jì)數(shù)器測(cè)周 (2)

1、2.3.3 序言序言信號(hào)的頻率和周期互為倒數(shù)，既然電子計(jì)數(shù)器能相當(dāng)準(zhǔn)信號(hào)的頻率和周期互為倒數(shù)，既然電子計(jì)數(shù)器能相當(dāng)準(zhǔn)確地測(cè)出信號(hào)的頻率，則信號(hào)周期的測(cè)量似乎沒(méi)有必要。確地測(cè)出信號(hào)的頻率，則信號(hào)周期的測(cè)量似乎沒(méi)有必要。但是正如前述，當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率較低時(shí)，測(cè)頻的誤差但是正如前述，當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率較低時(shí)，測(cè)頻的誤差很大。但是低頻信號(hào)的周期長(zhǎng)，因此，若能測(cè)出其周期，很大。但是低頻信號(hào)的周期長(zhǎng)，因此，若能測(cè)出其周期，而且測(cè)得比較準(zhǔn)確，反過(guò)來(lái)求頻率，則可實(shí)現(xiàn)較準(zhǔn)確的而且測(cè)得比較準(zhǔn)確，反過(guò)來(lái)求頻率，則可實(shí)現(xiàn)較準(zhǔn)確的頻率測(cè)量。這就是測(cè)周的意義。頻率測(cè)量。這就是測(cè)周的意義。本節(jié)討論的內(nèi)容如下：本節(jié)討論的內(nèi)容如

2、下：2.3.3 電子計(jì)數(shù)器測(cè)周方法電子計(jì)數(shù)器測(cè)周方法 計(jì)數(shù)器測(cè)周原理計(jì)數(shù)器測(cè)周原理 測(cè)周誤差分析測(cè)周誤差分析要求：掌握計(jì)數(shù)器測(cè)周的基本原理和誤差計(jì)要求：掌握計(jì)數(shù)器測(cè)周的基本原理和誤差計(jì)算方法算方法 計(jì)數(shù)器測(cè)周原理計(jì)數(shù)器測(cè)周原理電子電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器石英石英振蕩器振蕩器時(shí)間時(shí)間 閘門(mén)閘門(mén)門(mén)控門(mén)控 電路電路脈沖形脈沖形成電路成電路k1TxTxB 通通 道道Ts計(jì)數(shù)器測(cè)周時(shí)計(jì)數(shù)器測(cè)周時(shí)的原理方框圖的原理方框圖如圖所示如圖所示被測(cè)信號(hào)從被測(cè)信號(hào)從B B通道輸入端輸入，經(jīng)脈沖形成電路變成方波，加到門(mén)控通道輸入端輸入，經(jīng)脈沖形成電路變成方波，加到門(mén)控電路，形成門(mén)控方波脈沖，控制閘門(mén)開(kāi)通時(shí)間。電路，形成門(mén)控方

3、波脈沖，控制閘門(mén)開(kāi)通時(shí)間。門(mén)控方波的的高電平門(mén)控方波的的高電平持續(xù)時(shí)間就是輸入信號(hào)的周期。比如持續(xù)時(shí)間就是輸入信號(hào)的周期。比如Tx=10msTx=10ms，則主門(mén)打開(kāi)，則主門(mén)打開(kāi)10ms10ms。由石英晶體振蕩器及其分頻器產(chǎn)生的時(shí)標(biāo)信號(hào)加到主門(mén)輸入端，作由石英晶體振蕩器及其分頻器產(chǎn)生的時(shí)標(biāo)信號(hào)加到主門(mén)輸入端，作為輸入脈沖。則在閘門(mén)開(kāi)通期間對(duì)時(shí)標(biāo)脈沖計(jì)數(shù)，為輸入脈沖。則在閘門(mén)開(kāi)通期間對(duì)時(shí)標(biāo)脈沖計(jì)數(shù)，若在若在TxTx期間通過(guò)期間通過(guò)了了N N個(gè)時(shí)標(biāo)脈沖，即計(jì)數(shù)值為個(gè)時(shí)標(biāo)脈沖，即計(jì)數(shù)值為N N，時(shí)標(biāo)脈沖周期為，時(shí)標(biāo)脈沖周期為T(mén)sTs，則被測(cè)信號(hào)的，則被測(cè)信號(hào)的周期為周期為T(mén)x = NTs特點(diǎn)：用被測(cè)

4、信號(hào)周期形成的門(mén)控脈沖控制閘門(mén)，對(duì)特點(diǎn)：用被測(cè)信號(hào)周期形成的門(mén)控脈沖控制閘門(mén)，對(duì)時(shí)標(biāo)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。時(shí)標(biāo)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。可見(jiàn)，計(jì)數(shù)器測(cè)周的基本原理剛好與測(cè)頻相反，即由可見(jiàn)，計(jì)數(shù)器測(cè)周的基本原理剛好與測(cè)頻相反，即由被測(cè)信號(hào)控制主門(mén)的開(kāi)關(guān)，而對(duì)時(shí)標(biāo)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，被測(cè)信號(hào)控制主門(mén)的開(kāi)關(guān)，而對(duì)時(shí)標(biāo)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，實(shí)質(zhì)上也是比較測(cè)量方法。實(shí)質(zhì)上也是比較測(cè)量方法。 測(cè)周誤差分析測(cè)周誤差分析對(duì)上式，根據(jù)誤差傳遞公式，測(cè)周誤差為對(duì)上式，根據(jù)誤差傳遞公式，測(cè)周誤差為ssxxTTNNTT N/N 仍是仍是由二由二十進(jìn)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)誤差，即十進(jìn)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)誤差，即 N = 1，而，而ccssffTT T

5、s/Ts是是時(shí)標(biāo)信號(hào)誤差，仍由石英晶體振蕩器的頻率準(zhǔn)確時(shí)標(biāo)信號(hào)誤差，仍由石英晶體振蕩器的頻率準(zhǔn)確度決定，即度決定，即Tx = NTssxsxfTTTN所以所以sxfTNN1因此，測(cè)周誤差可用絕對(duì)值合成法表示為因此，測(cè)周誤差可用絕對(duì)值合成法表示為此式與測(cè)頻誤差形式相似，只是前項(xiàng)不同，此式與測(cè)頻誤差形式相似，只是前項(xiàng)不同，測(cè)頻誤差與被測(cè)頻誤差與被測(cè)頻率和時(shí)標(biāo)周期成反比，而測(cè)周誤差正好相反，與被測(cè)測(cè)頻率和時(shí)標(biāo)周期成反比，而測(cè)周誤差正好相反，與被測(cè)信號(hào)周期和時(shí)標(biāo)頻率成反比。信號(hào)周期和時(shí)標(biāo)頻率成反比。ccsxxxfffTTT1ccxsxxfffTff1 Tx/Tx與與fx及及 fc/fc的關(guān)系如下圖所示

6、。的關(guān)系如下圖所示。T x10Tx 100Tx 9105ccffxxTTxf1102103104105106107108109101010102103104105106107108109101010它也是以標(biāo)準(zhǔn)頻它也是以標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差為下限，率誤差為下限，但與被測(cè)頻率但與被測(cè)頻率fx的成正比，被測(cè)的成正比，被測(cè)頻率頻率fx越低，越低，測(cè)測(cè)周誤差越小。周誤差越小。另另外，測(cè)周誤差也外，測(cè)周誤差也和閘門(mén)時(shí)間有關(guān)，和閘門(mén)時(shí)間有關(guān)，不過(guò)，這里閘門(mén)不過(guò)，這里閘門(mén)時(shí)間由被測(cè)信號(hào)時(shí)間由被測(cè)信號(hào)的周期所控制，的周期所控制，如果閘門(mén)開(kāi)啟時(shí)間為多個(gè)信號(hào)周期，則可有效地減小測(cè)周誤差，這就是如果閘門(mén)開(kāi)啟時(shí)間為多個(gè)信號(hào)周期，則可有效地減小測(cè)周誤差，這就是在計(jì)數(shù)器中采用的