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电子计数器详解.ppt 48页
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电 子 测 量 技 术 第4章
电子计数器 4.1 概述 4.2 电子计数器测量频率 4.3 电子计数器测量周期 4.4 电子计数器测量时间间隔 4.5 数字频率计模块 4.6 其他频率测量方法 习
4.1 概述 4.1.1
电子计数器分类
电子计数器主要技术指标 1．测试功能
仪器所具备的测试功能，一般包括测量频率、周期、时间间隔、频率比、累加计数和自检等功能。 2．测量范围
仪器的有效测量范围，例如：测量频率时指频率的上、下限 如0.1Hz~100MHz ，测量周期时指周期的最小、最大值 如100ns~10s ，测量频率比和累加计数时指计数器的最大计数容量（如1~108-1）等。 3．输入特性
电子计数器一般有2~3个输入通道，需分别给出各个通道的特性，主要包括： （1）输入灵敏度：指仪器正常工作时所需输入的最小电压。 （2）输入耦合方式：有DC和AC两种方式，DC耦合即直接耦合，被测信号直接输入，在低频和脉冲信号输入时宜采用这种耦合；AC耦合时，被测信号经隔直电容输入，选择输入端交流成分输入到电子计数器。
（3）触发电平及其可调范围：用于控制门控电路的工作状态。只有被测信号达到所设置的触发电平时，门控电路的状态才能翻转。要求触发电平连续可调，并具有一定的可调范围。 （4）最高输入电压：即允许输入的最大电压，若输入信号幅度太大有可能损坏仪器。 （5）输入阻抗：包括输入电阻和输入电容，通常分为高阻抗（1MΩ//25PF）和低阻抗（50Ω）两种。对于低频测量，使用1MΩ输入阻抗较为方便；测量高频信号时为满足阻抗匹配要求，则采用50Ω输入阻抗。 4．测量准确度
常用测量误差来表示，主要由时基误差和计数误差（量化误差）决定。关于电子计数器的测量误差将在本章后面讨论。 5．主门时间和时标
由机内时标信号源所能提供的时间标准信号决定。根据测频和测周的范围不同，可提供的主门时间和时标信号有多种选择，如常用的主门时间有10ms、100ms、1s、10s等。
6．显示及工作方式
包括显示位数、显示时间、显示方式和显示器件等。 显示位数：可以显示的数字位数，如常见的8位。显示结果位数与主门时间的选择有关，较长的主门时间可以获得较多的测量结果位数，相应的测量精确度也就较高。 显示时间：两次测量之间显示结果的持续时间，一般是可调的。 显示方式：有记忆和不记忆两种显示方式。记忆显示方式只显示最终计数结果，不显示正在计数的过程；不记忆显示方式时，还可显示正在计数的过程。多数计数器采用记忆显示方式。 显示器件：用于显示测量结果或测量状态，小数点自动定位。常用的有数码管显示器和液晶显示器。 7．输出
包括仪器可输出的标准时间信号的种类、输出数据的编码方式及输出电平等。
4.2 电子计数器测量频率 计数式频率计测频的框图。它主要由下列三部分组成。
1 时间基准产生电路。这部分的作用就是提供准确的计数时间T。
2 计数脉冲形成电路。这部分电路的作用是将被测的周期信号转换为可计数的窄脉冲。
3 计数显示电路。这部分电路的作用，简单地说，就是计数被测周期信号重复的次数，显示被测信号的频率。
1、电子计数器测频误差 （2）闸门时间误差 标准时间误差
闸门时间不准，造成主门启闭时间或长或短，显然要产生测频误差。闸门信号T是由晶振信号分频而得。设晶振频率为fc。 周期为Tc ，分频系数为m，所以有 （2）测频总误差 当Tc为一定时，计数结果可直接表示为Tx 值。例如Tc＝1μs，N＝562时，则Tx
562μs。 4.4 电子计数器的测时间间隔 每个通道都有一个倍乘器或衰减器，触发电平 调节和触发斜率选择的门电路。图中开关K用于 选择二个通道输入信号的种类。K在“1”位置时， 两个通道输入相同的信号，测量同一波形中两 点间的时间间隔；K在“2”位置时，输入不同的波 形，测量两个信号间的时间间隔。在开门期 间，对频率为fc或nfc的时标脉冲计数。 例4.1
用电子计数器测量?x
5kHz的信号频率，分别采用测频（主门时间为1s）和测周（晶振频率?s 10MHz）两种测量方法。试比较这两种方法由于量化误差引起的相对误差，并求出中界频率。 解：（1）测频时，量化误差为：
中界频率： 被测信号频率?X越高，用电子计数器测量频率的误差就越 小，所以采用直接测频法可以测量高频信号的频率；反之， 被测信号频率?X越低（即周期Tx越大），用电子计数器测量 周期误差就越小，所以采用测周法测频可以测量低频信号的 频率。但所谓的高频或低频，是相对于电子计数器的中界频 率而言的。中界频率指的是：电子计数器测量某信号的频 率，若采用直接测频法和测周法的量化误差大小相等，则该 信号的频率就称为中界频率。
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问答题简答题通用电子计数器一般有哪几种测量功能？
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