第二章頻率、時間和相位的測量ppt課件

1、第二章 頻率、時間和相位的丈量根本內(nèi)容：頻率的丈量 模擬丈量方法 數(shù)字丈量方法時間間隔的數(shù)字丈量方法相位差的數(shù)字丈量2.1頻率的丈量2.1頻率的丈量頻率的丈量方法可分為模擬法和計數(shù)法兩類模擬法:簡單經(jīng)濟數(shù)字法: 丈量精度高,速度快2.1.1頻率的模擬丈量一、直接法測頻1.電橋法測頻 取R1=R2=R,C1=C2=C，那么平衡條件為：2.諧振法測頻利用電感、電容串聯(lián)或并聯(lián)諧振回路的諧振特性來實現(xiàn)測頻。 變電感改動頻段頻率粗調(diào) 調(diào)電容頻率細調(diào)電容旋紐按頻率刻度3頻率電壓轉(zhuǎn)換法 二、比較法比較法經(jīng)過利用規(guī)范頻率fs和被測頻率fx進展比較來丈量頻率。其數(shù)學(xué)模型為： 2.1.2頻率的數(shù)字丈量一、計數(shù)法丈

2、量的根本原理在一定的時間間隔T內(nèi)，對周期性脈沖的反復(fù)進展計數(shù)。假設(shè)周期性脈沖的周期為TA ，那么計數(shù)結(jié)果為 計數(shù)誤差當(dāng) 時， ；當(dāng) ， 時， ；當(dāng) ， 時， ；脈沖計數(shù)最大絕對誤差量化誤差：脈沖計數(shù)最大相對誤差：二、通用計數(shù)器的根本組成及任務(wù)方式 1、根本組成 2、任務(wù)方式 任務(wù)方式A端輸入B端輸入計數(shù)結(jié)果測頻率比測頻 待測 知測周 知 待測三、頻率周期的丈量誤差與丈量范圍 1“測頻方式 最大相對誤差： 丈量范圍 1上限 受計數(shù)器容量和速度限制 a計數(shù)器最大計數(shù)值： K十進制計數(shù)器位數(shù) b計數(shù)電路普通由多級雙穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成，受內(nèi)部形狀翻轉(zhuǎn)的時間限制，使計數(shù)電路存在最高計數(shù)頻率的限制 計數(shù)脈沖頻率

3、最大允許故取 或 較小者 2下限受丈量精度 的要求限制 即測頻范圍：2“測周方式 最大相對誤差 丈量范圍 1丈量精度上限受計數(shù)器容量和速度限制 2丈量精度下限受丈量精度要求限制 測周范圍： 3、“測頻還是“測周 ？假設(shè)被測頻率fx較高,直接測頻的相對誤差較??；假設(shè)被測頻率fx 較低,測周法測頻的相對誤差較小。那么可求得一個測頻和測周相對誤差都一樣的中界頻率 f0 為：假設(shè) 直接測頻假設(shè) 測周法測頻4分頻系數(shù)的選擇 1m越大，準確度越高 2普通取 以n為整數(shù)3 K為十進制數(shù)顯示位數(shù)測頻 測周 N顯示數(shù)字 顯示數(shù)的單位N=1的 fx 或 Tx n決議小數(shù)點位置改動n只不過改動 fx 和Tx 的指示

4、數(shù)字的小數(shù)點位置。2.2時間間隔的數(shù)字丈量2.2時間間隔的數(shù)字丈量一、 丈量原理圖-2-2時間間隔的丈量二、丈量誤差(丈量周期)三、丈量范圍 2.3相位差的數(shù)字丈量2.3相位差的數(shù)字丈量2.3.1 相位-電壓轉(zhuǎn)換法設(shè) ，二者相位差 對應(yīng)的時差 為 任務(wù)原理： 1.鑒相 2.低通濾波求平均值 2.3.2 相位-時間轉(zhuǎn)換法任務(wù)原理： 1.鑒相 設(shè) ，二者相位差 對應(yīng)的時差 為 2.時間計數(shù) 相位量化單位 相位量化誤差 相對量化誤差 例題：采用相位時間轉(zhuǎn)換法丈量兩個頻率為1kHz相位差 的正弦信號，假設(shè)時標脈沖頻率為500kHz，試計算相位量化誤差和計數(shù)器計數(shù)結(jié)果。時標周期Tc或頻率fc的選擇 假設(shè)使 ， n決議小數(shù)點位置 ， 十進