2、频率、时间和相位的测量.doc

第二章频率、时间和相位的测量
频率的测量
频率的模拟测量
一、直读法
-1-1

实部相等,取则须
虚部相等
取和同时改变保持R1和R2
在条件下, R调节旋纽接频刻度
-1-2
变电感——改变频段(频率粗调)
调电容——频率细调(电容旋纽按频率刻度)
-1-3
电压表接频率刻度
二、比较法
三、示波法
——被测信号加Y通道
:被测信号加Y通道、标准信号加X通道
频率(周期)的数字测量

一、计数法测量的基本原理
①


②
③
当时,
当,时,
当,时,
脉冲计数最大绝对误差(量化误差)
脉冲计数最大相对误差
二、通用计数器的基本组成及工作方式
-1-6
所以
——分频系数

工作方式 A端输入 B端输入计数结果
测频率比
测频(待测) (已知)
测周(已知) (待测)
三、频率(周期)的测量误差与测量范围
1.“测频”方式
所以——标准频率准确度
①最大相对误差:
②测量范围
1°受计数器容量和速度限制
(a)
K—十进制计数器位数
(b) ——计数脉冲频率最大允许值
2°受测量精度要求限制


结论:测频范围(或)
2.“测周”方式

①最大相对误差

②测量范围
1°受计数器容量和速度限制

2°受测量精度要求限制
所以
测周范围或
3.“测频”还是“测周”——与在图2-3-1中输入方式
中界频率——“测频”与“测周”误差相同的频率
越高,误差越小,—测频时标准频率
越低,误差越小,—测周时标准频率
令得,中界频率
故,则采用测频方式则采用测周方式
若,即应采用测频方式,故必有N>m
应采用测周方式,故必有N<m

1°m越大,精确度越多
2°一般取(以n为整数)
3°(K为十进制数显示位数)
测频 N——显示数字
测周 n——小数点位置
例(即),K=5,——显示数的单位(N=1的或)
,
(MH2),(MH2)
N=(μs) N=100, =(μs)
时间间隔的数字测量
测量原理
一、测量电路组成图2-2-1
门控信号开始时刻由A通道触发电平和触发沿决定
门控信号终止时刻由B通道触发电平和触发沿决定
门控信号宽度即被测时间间隔tx
二、测量公式
计数结果
例1 B触发沿开关S
图2-2-2(a) U1 + U2 + 断开
图2-2-2(b) U1 + U2 + 闭合
图2-2-2(c) U1 + U2 - 闭合
测量误差与测量范围
一、测量误差


二、测量范围
因为所以
所以所以
所以所以
相位差的数字测量
“相位差—电压—数字”转换法
一、测量电路组成图2-3-1
二、工作原理



所以