神秘的计数器.doc

计数器在实际生活中的应用 计数器是指一些常用计时器。而在数学学科主要的指标在计数器上的位数，便于学生认数、理解数位的意义。狭义的计数器是指一些常用计时器，例如体育比赛中用来测试时间的计时器。计数器应用包括通话、短信、数据等类别的记录，并支持用户自主选择清零日期，以及按照类别添加提醒数值，如用户可以选择每月任一一天，或者第一天、最后一天作为记录循环清零日，同时添加通话时长、短信条数、数据流量数量的提醒节点。 计数器是一种中规模集成电路，种类很多。按计数进制可分为二进制计数器和非二进制计数器，非二进制计数器中最典型的是十进制计数器；按数字的增减趋势可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器以及可预置数计数器；按计数器中触发器翻转是否与计数脉冲同步分为同步计数器和异步计数器；按开关元件分为TTL计数器和CMOS计数器。目前，利用可编程逻辑元件（PLD），可以按自己的某些要求设计出一些特殊要求的计数器。 计数是一种最简单基本的运算，计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能，计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。计数器在数字系统中应用广泛，如在电子计算机的控制器中对指令地址进行计数，以便顺序取出下一条指令，在运算器中作乘法、除法运算时记下加法、减法次数，又如在数字仪器中对脉冲的计数等等。计数器可以用来显示产品的工作状态，一般来说主要是用来表示产品已经完成了多少份的折页配页工作。它主要的指标在于计数器的位数，常见的有3位和4位的。很显然，3位数的计数器最大可以显示到999，4位数的最大可以显示到9999。 计数器是一种基础测量仪器，到目前为止已有30多年的发展史。早期，设计师们追求的目标主要是扩展测量范围，再加上提高测量精度、稳定度等，这些也是人们衡量电子计算器的技术水平，决定电子计数器价格高低的主要依据。目前这些基本技术臻完善，成熟。应用现代技术可以轻松地将电子计数器的测频上限扩展到微波频段。 电子计数器是一种多功能的电子测量仪器。它利用电子学的方法测出一定时间内输入的脉冲数目，并将结果以数字形式显示出来。通常电子计数器按照它的功能可分为以下三类：（1）通用计数器是利用数字电路技术数出给定时间内所通过的脉冲数并显示计数结果的数字化仪器。通用计数器是其他数字化仪器的基础。在它的输入通道接入各种模-数变换器，再利用相应的换能器便可制成各种数字化仪器。通用计数器特点：测量精度高、量程宽、功能多、操作简单、测量速度快、直接显示数字，而且易于实现测量过程自动化。通用计数器按功能可分3类：1、频率计数器：专门用于测量高频和微波频率的计数器。2、计算计数器：具有计算功能的计数器，可进行数学运算，可用程序控制进行测量计算和显示等全部工作过程3、微波计数器：是以通用计数器和频率计数器为主配以测频扩展器而组成的微波频率计。应用领域：通用计数器在工业生产和科学实验中得到广泛应用。（2） 频率计数器：电子工程师经常需要测量频率、时间间隔、相位和对事件计数，精确的测量离不开频率计数器或它的同类产品，如电子计数器和时间间隔分析仪。这些仪器为研发提供高精度和分析能力，为大批量生产提供高效率并为维修提供低成本和便携性。最早的电子计数器是为了对诸如原子现象之类的事情进行计数而设计出来的。在发明计数器之前，频率的测量都是用频率计(一种精度很低的协调装置)完成。频率计数器是以数字方式对信号参数进行精密测量的首批仪器之一。衡量频率计数器主要指标是测量范围、测量功能、精度和稳定性，这些也是决定价格高低的主要依据。随着电子测试技术的发展，频率计数器日趋成熟。目前，频率计数器已经能轻松测量射频、微波频段信号。除频率测量外，大多数频率计数器还综合了以下功能：频率比、时间间隔、周期、上升/下降时间、相位、占空比、正/负脉冲宽度、总和、峰值电压以及时间间隔平均等。频率计功能延伸的最高境界就是综合了调制域分析仪的功能。（3）计算计数器一种带微处理器的具有计算功能的计数器，除了具有通用计数器的功能之外，能进行数学运算，求解比较复杂的方程式，可靠程序控制进行测量计算和显示等全部工作。 数字计数器是其他数字化仪器的基础。在它的输入通道接入各种模-数变换器，再利用相应的换能器便可制成各种数字化仪器。数字计数器的优点是量程宽、功能多、操作简单、测量速度快、直接显示数字，而且易于实现测量过程自动化，在工业生产和科学实验中得到广泛应用。例:激光(尘埃)粒子计数仪：光散乱式粒子计数仪（采用激光或白光光源），主要是求出浮游在超净间等清洁空间中浮游粒子的每个单位体积的个数浓度。从得到的数据里可以得出其测试范围(粒径通道)的个数。 首先粒子计数仪由内部吸气泵或外部采样泵以一定的比例进行气体(一般的超净间为室内空气)采样。当采样气体中的粒子通过光源、激光等收束的光束时，产生光散乱现象。光散乱通过光电变换器变为电信号(脉冲)，粒子越大得出该脉冲信号就越大(波峰值)。通过此时的波峰值和脉冲数就可得出每个粒径的个数浓度。即通过测试散乱光的数量和强度，得出实时测试数据； 凝聚核法粒子计数仪(CNC)工作原理：MODEL 3851，普通光散乱式粒子计数仪无法检测到超净间内漂浮的0.1um以下的超微粒子，只能采取凝聚核法进行测试。采用高温酒精蒸汽与被测空气混合达到过饱和状态。超微粒子在过饱和酒精蒸汽氛围中成为凝聚核，粒子径增大后即可检测出来。 CNC具有较高的采样效率，因而可以在短时间内高效率的检测到超净间内的粒子浓度。 粒子计数器的应用领域 1、医药行业：制药厂 (注射药品、点眼剂类、内服药品类、GMP实验室、动物实验室等) 药检所，定期的检测各药厂及医院洁净室的洁净情况是医药行业的较权威部门。医院的手术室、特殊病房、产房、新生婴儿观察室、检查研究室、血液的提取存放、动物试验室等。2、空调净化行业：空调净化生产的相关单位。一般情况均是一些洁净厂房或洁净室区的设计、施工单位。净化设备的相关生产厂家等。3、电子行业：电子元器件的加工、半导体工厂、精密机械的生产加工等。4、食品卫生行业：乳制品、塑封肉食品、水产品、酒水饮料、调味食品、农产品等的精加工。5、防疫部门领域：各行业、各省、市、区的防疫站等。 6、科研院所领域：大学、专业领域的研究室等。7、高效过滤器：HEPA过滤器的生产厂家，检验过滤器的质量及效率等。8、光学、精密印刷及航空航天等领域：精加工、精密试验所需的洁净室区。参考文献：1 陈梓城实用电子电路设计与调试中国电力出版社2006 2 高吉祥全国大学生电子设计大赛培训教程电子工业出版社2007.5 北京：电子工业出版社；2009 3 阎石 数字电子技术基础（第四版）；北京：高等教育出版社；1998 4 高吉祥 模拟电子技术基础（第四版）；北京：电子工业出版社出版社；20075邓元庆 贾鹏 数字电路与系统设计 西安电子科技大学出版社 6郝国法等主编 电子技术实验 冶金工业出版社 7李哲英主编 电子技术及其应用基础（数字部分）高等教育出版社 7张小鸣.