4时间频率测量

1、电子测量原理电子测量原理第4页4.1.2 4.1.2 电子计数器概述电子计数器概述 时间有两个含义：时间有两个含义： “时刻时刻”：即某个事件何时发生；即某个事件何时发生； “时间间隔时间间隔”：即某个时间相对于某一时刻持续了多久。即某个时间相对于某一时刻持续了多久。频率的定义：频率的定义：周期信号在单位时间（周期信号在单位时间（1s1s）内的变化次数）内的变化次数（周期数）。如果在一定（周期数）。如果在一定时间间隔时间间隔T T内周期信号重复变化内周期信号重复变化了了N N次次，则频率可表达为：，则频率可表达为：电子测量原理电子测量原理第6页电子测量原理电子测量原理第7页电子测量原理电子测量

2、原理第8页电子测量原理电子测量原理第9页电子测量原理电子测量原理第10页电子测量原理电子测量原理第11页f f x xM ML LI IC C012xffLC电子测量原理电子测量原理第12页R R3 3R R4 4R R1 1R R2 2C C1 1C C2 2f fx x1 2 1 2122xxfRRCC电子测量原理电子测量原理第13页xsfN f电子测量原理电子测量原理第14页与与门门T TA AT TB BT TA AT TB BA AB BC C电子测量原理电子测量原理第17页电子测量原理电子测量原理第18页数字显示器寄存器十进制计数器 A通道(放大、整形)B 通 道 ( 放大、整形)

3、 主 门功能开关闸门选择、周期倍乘 10 10 10 1010s(104)1s(103)100ms(102)10ms(10)1ms(1) 时标选择12345332112445时基部分 10 10 10 10 101ms0.1ms10us1us0.1us10ns控制时序电路开门锁存复位控制时序电路波形与与门门T TA AT TB BT TA AT TB BA AB BC CTNfxssNfNfTxsxsf .TTTNTB放大、整形放大、整形闸闸门门门控电路门控电路计数计数显示显示Afx分频电路分频电路时基时基TsBDCABCD电子测量原理电子测量原理第25页TB放大、整形放大、整形闸闸门门门控电

4、路门控电路计数计数显示显示Afx分频电路分频电路时基时基TsBDCABCD电子测量原理电子测量原理第26页BAABTfNTf电子测量原理电子测量原理第27页1 0ABfNf1010BAABTfNTf0 xTNT电子测量原理电子测量原理第32页VBVc起始起始停止停止开门时间开门时间C(50%)B(50%)起始起始停止停止开门时间开门时间VBVcB(50%)C- (50%)(50%) B B+ (50%) C +(50%) (50%) C(90%)闸门信号闸门信号关门信号关门信号开门信号开门信号B (10%)电子测量原理电子测量原理第33页221tt 电子测量原理电子测量原理第34页0sTNT电

5、子测量原理电子测量原理第37页12tt、12tt xxxsTttNTNNttNTT2121)(xsxsffNfNfN1N scscffffssxxTNT fT1xcxsxcfffT ff 1xcxsxcfffT ff xsfTNNN116610110111xxff由测周的基本表达式：由测周的基本表达式： 根据误差合成公式，可得：根据误差合成公式，可得： 式中，式中， 和和 分别为量化误差和时标周期误差。分别为量化误差和时标周期误差。 由由 (Tc为晶振周期，为晶振周期，k为倍频或分频比为倍频或分频比)， 而计数值而计数值N为：为： 所以，所以，00TTNNTTxx0 xTN Tccxxccxc

6、cTfTkkTT fTT ff 1NNN00TT0cTkT0 xxxccTTT fNTkTk电子测量原理电子测量原理第43页ccxxccxccTfTkkTT fTT ff 电子测量原理电子测量原理第44页s/fx和和0fffsmSsTf1001Tf电子测量原理电子测量原理第45页电子测量原理电子测量原理第46页10110nnscfxcTTNTNTNNTxTs=10nTcTcNffxfc/Nfc电子测量原理电子测量原理第47页10110nnscfxcTTNTNTN1fNN1ccfNTN触触发发器器主主门门I I时时钟钟f fc c计计数数器器I I定定标标器器计计数数器器I II I主主门门I

7、II I门门I II II I时时基基分分频频器器CTxTxcTNT预预置置到到1 10 05 5N NcfN10ncT 测周测频电子测量原理电子测量原理第48页电子测量原理电子测量原理第49页xsIfN ff混频器混频器差频放大器差频放大器电子计数器电子计数器谐波滤波器谐波滤波器谐波发生器谐波发生器输入输入f fx xf fI If fs s电子测量原理电子测量原理第50页电子测量原理电子测量原理第51页00,xfffff 电子测量原理电子测量原理第52页电子测量原理电子测量原理第53页电子测量原理电子测量原理第54页00,xfffff ( ) t00( )/2ftff0( )( )( ),( )2tdtf tffftdt 电子测量原理电子测量原理第55页00( )/2ftff000( ) ( )f tfff tff2210011niifn ffffn11niiffnf电子测量原理电子测量原理第56页21012miiiafffm电子测量原理电子测量原理第62页D D触触发发器器QQCLKD可可程程控控分分频频器器时时基基事事件件计计数数器器M M1