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1、4.1電子計數器的測頻方法教學目的1.了解通用計數器的基本組成2.掌握電子計數器的測頻原理教學重點及難點1.電子計數器的測頻原理4.1.1頻率計數器的組成教學方式：講授教學過程：1.門控計數法測量原理門控計數法可理解為：在規(guī)定的時間內打開閘門，讓信號進入計數電路做累加計數，在已知的標準時間內累計未知的待測輸入信號的脈沖個數，就實現頻率測量；在未知的待測的時間間隔內累計已知的標準時間脈沖個數，就實現周期或時間間隔的測量。2.通用計數器的基本組成除主門、計數電路和數字顯示器外，通用計數器還包括兩個放大整形電路和一個門控雙穩(wěn)觸發(fā)器。從A通道輸入頻率為fA的A信號
2、，經放大、整形變換為計數脈沖信號，接至閘門“1”端。從B通道輸入頻率為fB的B信號，也經放大、整形變換為周期為TB的矩形脈沖信號。這個矩形脈沖信號接至主門“2”端以觸發(fā)門控雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使它輸出一個寬度為TB的門控時間脈沖信號（開門脈沖），控制閘門的開門時間。通用電子計數器的基本功能是測量頻率、周期、頻率比、時間間隔和自檢等。計數器輸入通道所加信號的不同組合，決定了所實現的測量功能。4.1.2頻率測量電子計數器按照式的定義進行頻率測量.原理如圖4－10所示，其對應點的工作波形如圖4－11所示。在開門時間，被測信號通過閘門進入計數器計數并顯示。若閘門開啟時間
3、為Tc和輸入信號頻率為fx，則計數值為:（4-7）閘門的寬度是由標準的時基經過分頻得到的，通過開關選擇分頻比，是已知量。因此，只要得到計數器的計數值，就可以由（式4－7）得到被測信號的頻率。4.1.3頻率比的測量頻率比fA/fB測量的原理。兩個信號中頻率較低的信號（周期大的）需要加到門控電路輸入端作為開門信號。得到的讀數即為兩個頻率的比值。雖然兩個信號的頻率對我們來說都是未知的，但是我們只關心頻率的比值，其實際值對測量者來說是沒有意義的。小結：本結應掌握電子計數器的測頻原理作業(yè)：4－1 4.2周期測量教學目的1.掌握測周的基本原理教學重點及難點1.測周的基
4、本原理教學方式：講授教學過程：4.2.1信號周期的測量被測信號Tx從B輸入端輸入，經脈沖形成電路取出一個周期的方波信號，加到門控電路。若時標信號周期為T0，計數器讀數為N，被測周期的表達式應為：Tx＝NT0需要注意的是：門控信號由被測信號經過整形獲得，而被計數的信號則是標準的時基信號經過分頻得到，其周期是已知的。通過時基信號在開門時間內的計數值就可由式（4－8）得到被測信號的周期。4.2.2時間間隔測量時間的起始和停止脈沖經B和C兩個輸入通道，分別觸發(fā)R-S觸發(fā)器產生TX=Tb－Tc的閘門信號寬度。在時間間隔TX所形成的開門時間內，對A通道輸入的時標信號進
5、行計數，其計數值N為：TX=NT0通過選擇兩個輸入通道的觸發(fā)極性和觸發(fā)電平可以完成兩輸入信號任意兩點之間時間間隔的測量.如果需要測量同一個輸入信號的任意兩點之間的時間間隔，可以把被測信號同時送入B、C通道，分別選取其觸發(fā)電平和觸發(fā)極性以產生開始和停止信號。通過測量兩個正弦波形上兩個相應點之間的時間間隔，根據信號的頻率可以求得兩個正弦信號的相位差。強調：自檢自檢是確認儀器工作狀態(tài)是否正常的自我檢查，時基信號經過n級10分頻后控制閘門的開啟時間，對時基本身進行計數.因為閘門信號和被計數脈沖來自同一個信號源，所以在理論上不存在±1量化誤差。因此每次測量值和分頻比
6、相一致則表明儀器工作正常。小結：本結應掌握測周的基本原理4.3電子計數器的測量誤差教學目的1.掌握量化誤差、觸發(fā)誤差、標準頻率誤差的概念及來源。2.掌握頻率測量誤差的組成及分析方法，并能用來解決實際問題。3.掌握周期測量誤差的組成及分析方法，并能用來解決實際問題。教學重點及難點1.頻率測量誤差的組成及分析方法2.周期測量誤差的組成及分析方法教學方式：講授教學過程：4.3.1測量誤差的來源1.量化誤差所謂量化誤差就是指在進行頻率的數字化測量時，被測量與標準單位不是正好為整數倍，因此在量化過程中有一部分時間零頭沒有被計算在內而造成的誤差，再加之閘門開啟和關閉的
7、時間和被測信號不同步（隨機的），使電子計數器出現±1誤差。1.觸發(fā)誤差所謂觸發(fā)誤差就是指在門控脈沖在干擾信號的作用下使觸發(fā)提前或滯后所帶來的誤差。2.標準頻率誤差標準頻率誤差是指由于電子計數器所采用的頻率基準（如晶振等）受外界環(huán)境或自身結構性能等因素的影響產生漂移而給測量結果引入的誤差。4.3.2頻率測量誤差分析計數器直接測頻的誤差主要由兩項組成：即±1量化誤差和標準頻率誤差。一般，總誤差可采用分項誤差絕對值合成.1.量化誤差在測頻時，由于閘門開啟時間和被計數脈沖周期不成整數倍，在2.標準頻率誤差由于晶振輸出頻率不穩(wěn)定引起閘門時間的不穩(wěn)定，造成測頻誤差。所
8、以：4.3.3周期測量誤差分析1.誤差表達式由式Tx＝NT0可得因
