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频率计的基本原理:简明易懂的解析

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-1 频率计测量原理图可用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟,来对比测量其他信号的频率。因此,在设计频率计时,需要选择恰当的闸门时间来测量频率值。数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器,被测信号可以是正弦波、方波或其他周期性变化的信号。因此,数字频率计是一种应用很广泛的仪器。频率计主要由时基(电路、输入电路、计数显示电路及控制电路四部分构成。

频率计的基本原理:简明易懂的解析

频率计又称为频率计数器,是一种专门对被测信号的频率进行测量的电子测量仪器。频率计的基本工作原理为:当被测信号在特定时间段t内的周期个数为N时,则被测信号的频率f的表达式为

f=N/t(1-1)

将式(1-1)用图像直观地表示出来,可得到图1-1所示的频率计测量原理图

978-7-111-42984-5-Chapter01-1.jpg

图1-1 频率计测量原理图(www.xing528.com)

可用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟,来对比测量其他信号的频率。通常情况下,计算每秒内待测信号的脉冲个数,此时称闸门时间为1s。闸门时间也可以大于或小于1s。闸门时间越长,得到的频率值就越准确,但闸门时间越长,则每测一次频率的间隔就越长;闸门时间越短,所测频率值刷新越快,但测得的频率精度就会受影响。因此,在设计频率计时,需要选择恰当的闸门时间来测量频率值。

数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器,被测信号可以是正弦波方波或其他周期性变化的信号。若配以适当的传感器,则可以对多种物理量进行测试,如机械振动的频率、转速、声音的频率以及产品的计件等。因此,数字频率计是一种应用很广泛的仪器。

频率计主要由时基(电路、输入电路、计数显示电路及控制电路四部分构成。在一个测量周期过程中,被测周期信号在输入电路中经过放大、整形微分操作之后形成特定周期的窄脉冲,送到主门的一个输入端,主门的另外一个输入端为时基电路产生的闸门脉冲。在闸门脉冲开启主门期间,特定周期的窄脉冲才能通过主门,从而使计数器进行计数。计数器的显示电路用来显示被测信号的频率值,内部控制电路则用来完成各种测量功能之间的切换并实现测量设置。

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