电子计数器测周
时间由被测信号 的周期所控制,
10 10
fx
10 102 1031041051061071081091010
如果闸门开启时间为多个信号周期,则可有效地减小测周误差,这就是 在计数器中采用的多周期测量。又由误差表达式可知,提高时标频率, 即采用小时标也能减小测周误差。
Ts fc
Ts
fc
因此,测周误差可用绝对值合成法表示为
Tx Tx
1 Tx f
s
fc fc
f x fx
1 Ts f
x
fc fc
此式与测频误差形式相似,只是前项不同,测频误差与被 测频率和时标周期成反比,而测周误差正好相反,与被测 信号周期和时标频率成反比。
Tx/Tx与fx及fc/fc的关系如下图所示。
2.3.3 序言
信号的频率和周期互为倒数,既然电子计数器能相当准 确地测出信号的频率,则信号周期的测量似乎没有必要。 但是正如前述,当被测信号的频率较低时,测频的误差 很大。但是低频信号的周期长,因此,若能测出其周期, 而且测得比较准确,反过来求频率,则可实现较准确的 频率测量。这就是测周的意义。
本节讨论的内容如下:
它也是以标准频
Tx
Tx Tx
1 Tx f
s
fc fc
率误差为下限,
但与被测频率fx 的成正比,被测
10 1 10 2 10 3
Tx
10Tx
Tx
频率fx越低,测 10 4 周误差越小。另 10 5
外,测周误差也 和闸门时间有关,
10 6 10 7 10 8
不过,这里闸门 10 9
100Tx
fc 5 109 fc
特点:用被测信号周期形成的门控脉冲控制闸门,对 时标信号进行计数。
㈡ 测周误差分析
对上式,根据误差传递公式,测周误差为 Tx = NTs
Tx N Ts
Tx
N Ts
N/N 仍是由二—十进计数器产生的计数器计数误差,即
N = ±1,而
NTxBiblioteka TsTx f s所以
N 1 N Tx f s
Ts/Ts是时标信号误差,仍由石英晶体振荡器的频率准确度 决定,即
由石英晶体振荡器及其分频器产生的时标信号加到主门输入端,作 为输入脉冲。则在闸门开通期间对时标脉冲计数,若在Tx期间通过 了N个时标脉冲,即计数值为N,时标脉冲周期为Ts,则被测信号的 周期为
Tx = NTs
可见,计数器测周的基本原理刚好与测频相反,即由 被测信号控制主门的开关,而对时标脉冲进行计数, 实质上也是比较测量方法。
2.3.3 电子计数器测周方法
• ㈠ 计数器测周原理 • ㈡ 测周误差分析
要求:掌握计数器测周的基本原理和误差计 算方法
㈠ 计数器测周原理
Ts
计数器测周时 的原理方框图 如图所示
Tx
石英 振荡器
1 时间
k
闸门
电子 计数器
B通道
脉冲形
门控
Tx
成电路
电路
被测信号从B通道输入端输入,经脉冲形成电路变成方波,加到门控 电路,形成门控方波脉冲,控制闸门开通时间。门控方波的的高电 平持续时间就是输入信号的周期。比如Tx=10ms,则主门打开10ms。