第4章 时间与频率的测量(2).ppt

1、4.4电子柜台配置原理和测量功能，4.4.1电子柜台配置1)A，B输入通道2)主门电路3)计数和显示电路4)基于时间的生成电路5)控制电路4.4.2电子柜台测量功能1)频率测量2)频率比测量3)；这用于处理输入信号，以生成符合数要求(波形、振幅)的脉冲信号。调度器还可以扩展频率测量范围。施密特触发电路：使用施密特触发器的返回特性，对输入信号具有良好的抗干扰效果。1)A、B输入通道、通道组合可以执行各种测量功能。也就是说，从a通道输入的计数信号称为计数端。开启控制灌嘴的信号通道(通常从B、C通道输入)称为控制端。系数端输入的信号是测试的信号(FX)。从控制端输入的信号(例如内部时间标记信号)是浇

2、口信号。测试的信号(Tx)等；2)主门电路，功能：主门也称为闸门，控制通过“栅极信号”进入计数器的脉冲，以便计数器仅计算预定“栅极时间”内的脉冲。电路：由门或门组成。原理如下：由“门”组成的主门，当“门控制信号”为1时，计数脉冲可以通过。由“或门”组成的主门，当“门控制信号”为零时，计数脉冲可以通过。“门控制信号”也可以手动操作。例如，实际上可以手动累计计数。3)计数和显示器电路，功能：计数电路计算通过主门的脉冲(计数值表示测试的频率或时间)，通过数字显示器直观显示测量结果。为了便于观察和阅读，通常使用小数电路。计数电路的重要指标：最大计数频率。计数电路通常由多级双稳电路组成，由于内部状态受翻

3、转时间的限制，因此计数电路的最大计数频率受到限制。此外，对于多个位计数器，最大计数频率主要由位计数器确定。不同的电路具有不同的运行速度。例如，74LS(74HC)系列为3040MHz是。74S系列为100MHz是。CMOS电路约5MHz；ECL电路可达600MHz。3)计数和显示器电路，类型：单磁盘集成和可编程柜台单磁盘集成中小型IC，例如74LS90(MC11C90)十进制柜台；74LS390，CD4018(MC14018)是双十进制计数器。可编程柜台IC，如Intel8253/8254等。显示器LED、液晶屏、荧光(VFD)等。显示器电路：包括锁住、解码、驱动电路。74LS47、CD451

4、1等。专用数量和显示器器电路：例如ICM7216D。4)基于时间的生成电路，功能：在生成频率测量时的“门控制信号”(多栅极时间可选)和用于时间测量的“时间标准”信号(多档案可选)。实施方式：可以在内部石英晶体振荡器(或外部)中通过倍频或分频获得。然后通过门控双稳态触发器获得“门控信号”。例如，在fc=1MHz的情况下，可以通过106分频获得fs=1Hz(周期Ts=1s)的基于时间的信号，并且可以通过门控制双稳定电路获得Ts=1s宽度的门控制信号。4)基于时间的生成电路，要求：标准性：“门控制信号”和“时间标准”作为柜台频率和时间测量的本地作业标准，必须具有高可靠性和高精度。多值：浇口时间和时间

5、尺度需要多档案选择，以便计数器适应较大的测量范围。常用浇口时间为1毫秒、10毫秒、100毫秒、1s、10s。常用的“基于时间”是10ns、100ns、1us、10us、100us和1ms。5)控制电路，功能：产生各种控制信号，控制和调整各电路单元的工作，使整个机器按照“显示零测量”工作程序完成自动测量工作。如下图所示，4.4.2电子计数器的测量功能，1)频率测量原理：计数器严格按照中的定义执行频率测量。根据上述频率定义，t是采样时间，n是t内的期数。取样时间T由灌嘴时间Ts(时间基准频率fs)预先确定。或者，牙齿表达式表示在数字频率测量中，FX可以表示为计数值N。反映了数字频率测量的比较方法测

6、量原理。例如，如果灌嘴时间Ts=1s，计数值N=10000，则FX将显示为10000Hz或10.000kHz。如果灌嘴时间Ts=0.1s，则计数值N=1000，FX将显示为10.00kHz。显示结果的有效数字最后含义，表示频率测量的分辨率(必须等于基于时间的频率fs)。1)为了便于频率测量、原理框和操作波形图(FX为信道A输入，基于内部时间)的测量和显示，计数器通常是十进制计数器，多个栅极时间设置为10的平方，从而直接显示计数结果，并移动小数点和单位的拟合以获得测量的频率。测量速度和分辨率：栅极时间Ts是以频率测量的取样时间，Ts越大，测量时间越长，但是计数值N牙齿越大，分辨率越高。4.4.2

7、电子柜台测量功能，2)频率比测量原理：实际上，前面提到的频率测量的比较测量原理是FX与fs的频率比。因此，要测量fA到fB的频率比率(假定为fAfB)，可以使用fB周期TB作为网关，并在TB时间内对fA进行周期计数。方法：fA对fB分别由A，B两个通道输入，如下图所示。注意：频率高的人在A通道输入，频率低的人在B通道输入。提高频率比的测量精度：扩展B通道信号的周期数。例如，如果使用B通道信号的10个周期作为栅极信号，则计数值为：也就是说，计数值将增加10倍，相应的测量精度将增加10倍。要获得实际结果，需要将计数值N减少10倍(向左移动1位小数)。也就是说，电路的分频或倍频器系数很容易测量。2)

8、频率比测量，3)周期测量原理：“时间标准计算方法”周期测量。对于测试的周期Tx，如果量化为已知的小单位时间尺度T0(“时间尺度”)，则可以从Tx中包含的“时间尺度”数N中获得Tx。也就是说，“基于时间”的计数值N表示周期Tx。还反映了时间间隔(周期)的比较测量原理。实施：从Tx获取网关。在Tx内，计数器计算时间尺度。Tx由B通道输入，内部时间显示信号由A通道输入(A通道外部输入中断)。4.4.2电子计数器的测量功能(例如，时间标准T0=1us，计数值N=10000)，则显示的Tx为“10000”US或“10.000”MS。如果基于时间的T0=10us，则计数值N=1000，显示的Tx为“10.

9、00”毫秒。显示结果的有效数字最后含义，它表示周期测量的分辨率(必须等于时间标准T0)。为了便于显示，多档案时间尺度设置为10的平方。测量速度和分辨率：测量时间为周期Tx，Tx越大(频率越低)，测量时间越长。计数值N与时间尺度相关，时间尺度越小，分辨率越高。3)周期测量，4)时间间隔测量间隔：表示两个时间点之间的持续时间。在测量技术中，两个时间点通常由两个茄子事件确定。例如，由周期信号中的两个相同相位点(例如超过零点)确定的时间间隔就是周期。两个事件的示例和测量参数：同一信号波形中两个不同点之间的脉冲信号参数两个信号波形中两点之间的相位差测量手动触发定时、累积数。测量方法：通过两个茄子事件触发

10、开始和结束信号，通过门控制双稳电路获得“门控制信号”。门控制时间是测试的时间间隔。在语句控制时间内，也使用“时间标准计数”方法进行测量(即，测量的时间间隔被量化为“时间标准”)。4.4.2电子柜台测量功能，4)时间间隔测量，时间间隔的开始，结束信号分别是希望在B，C通道中输入的方框图。时间戳由飞机上提供。下图。、触发器极性选择和触发器级别曹征：为了提高测量灵活性，B、C输入通道设置了触发器极性(，-)和触发器级别调整，以完成各种时间间隔测量。下图中的脉冲参数测量。4)时间间隔测量，4)时间间隔测量，相位差测量可以使用时间间隔测量来测量相同频率的两个信号之间的相位差。这两个信号分别在B，C通道中输入，选择相同的触发极性和触发水平。测量原理如下：为了减少测量误差，分别测量两次触发极性，得到t1，T2的再平均，4.4.2电子计数器的测量功能，5