发布网友 发布时间:2022-05-06 04:26
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热心网友 时间:2022-06-28 17:41
第5章电子计数器教学目的与要求时间与频率的测量是最基本的测量之一,也是目前精度最高的测量。本章介绍了测量时间与频率的基本仪器——电子计数器,要求掌握其基本原理及使用方法。关键词汇通用计数器(universalcounter)、分频器(diverder)、周期(period)、时间间隔(timeinterval)、频率比(frequencyratio)、稳定度(stability)、多周期平均测量(multiple-periodaveragemeasurement)5.1概述在自然界中,特别是在电子计数值中,周期性现象是非常普遍的。所谓周期性现象,就是物体、物理量经过相等的时间又重复出现相同状态的现象,单位为Hz(赫兹)。例如,钟摆在一秒内向左、右各摆动一次;正弦信号经过一个周期T又重复出现等。频率ƒ是相同现象在单位时间内重复的次数,单位为s(秒)。显然,周期T和频率ƒ,是描述同一现象的两个参数,它们的关系为1fT(5-1)在电子技术中,频率是一个基本参数。频率与其它许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系。从式(5-1)可知,我们只需要测出一个参数,就可以得到另一个参数。用以测量频率和周期的方法有很多,常用的有:比较法测量、利用电路频率特性测量和电子计数器测量。其中,利用电子计数器测量来进行测量周期和频率的精度高、速度快、使用简单,因而得到了广泛应用。5.1.1电子计数器的分类电子计数器的功能很多,归纳起来主要有三种:测量周期、测量频率和测量时间。(1)按功能的不同,电子计数器可以分为四大类①通用计数器通用计数器具有多种测量功能,一般具有测频、测周、测时间、测多周期平均、测频率比、测任意时间间隔内的脉冲个数以及累加功能。②频率计数器只具有测量频率这一单一功能,但其测量频率的范围很宽。如Macroni公司的2240型微波频率计数器的测频范围为10Hz~20GHz。③时间间隔计数器是以测量时间间隔为基础的计数器,用以测量电信号之间的时间间隔,也可以用来测量一个周期信号的周期、脉冲宽度、占空系数、上升时间和下降时间。④特种计数器具有特殊功能的计数器。包括可逆计数器、预置计数器、序列计数器和查值计数器等。(2)按直接计数的最高频率可分为四类①低速计数器最高计数频率为10MHz。②中速计数器计数频率范围为10~100MHz。③高速计数器计数范围大于100MHz。④微波计数器计数频率范围在1~80GHz。5.1.2电子计数器的主要性能指标(1)测试功能说明该仪器所具备的所有的计数功能。一般具有测量频率、测量周期、测量频率比、测量时间间隔、累积脉冲个数以及自校等功能。(2)测量范围说明该仪器测量的有效范围。对于不同功能的测量,测量范围的含义也不同。测量频率时,指频率的上限和下限;测量周期时,指能准确测量的最大时间和最小时间。例如,E312A型电子计数器的测频范围是10Hz~10MHz,测周范围是10s~0.4s。(3)输入特性电子计数器通常具有2~3个输入端,在测量不同的项目时,信号经不同的输入通道进入仪器。输入特性标明电子计数器与被测信号源相连的一组特性参数,常常包括以下几项。①输入灵敏度一般指仪器正常工作时的最小输入电压,通用电子计数器的灵敏度一般在10~100mV内。②最大输入电压指仪器在正常工作时所允许输入的最大电压值,超过这个电压值,仪器将不能正常工作,甚至损坏。③输入耦合方式一般有AC、DC两种耦合方式。DC耦合适用于低频脉冲或随机脉冲信号的测量。④触发斜率选择和触发电平选择触发斜率分为“+”和“-”,用以选择被测信号的上升和下降沿来触发。触发电平调节决定了被测信号的触发点。