第五章频率及时间测量5-6.pptxVIP

5．6 其他测量频率的方法

计数式频率计测量频率的优点是测量方便、快速直观，测量精确度较高；

缺点是要求较高的信噪比，一般不能测调制波信号的频率，测量精确度还达不到晶振的精确度，且计数式频率计造价较高。;一、直读法测频;(5.6-1);由式(5.6-3b)得:;电桥法测频的精确度取决于：电桥中各元件的精确度、

判断电桥平衡的准确度

(检流计的灵敏度及人眼观察误差)被测信号的频谱纯度。

它能达到的测频精确度约为±(O.5～1)％。

高频时，由于寄生参数影响严重，会使测量精确度大大下降，所以这种电桥测频仅适用于10KHz以下的信号。;谐振法测频就是利用电感、电容、电阻串联、并联谐振回路的谐振特性来实现测频。

图(a)为串联谐振测频原理图，图(b)为并联谐振测频原理图。两图中的电阻RL,RC为实际电感、电容的等效损耗

耗电阻。;的测量;被测频率信号接入电路后，调节图(a)或图(b)中的C(或L)，使图(a)中电流表或图(b)中电压表指示最大，表明电电路谐振。由式(5.6-5)或式(5.6-6)可得;相位的测量;相位的测量;相位的测量;相位的测量;相位的测量;利用谐振法进行测量时：

3、部分接入系数要取得合适。

当被测频率不是正弦波并且高次谐波分量强时，在较宽范围内调谐可变电容往往会出现几个频率成倍数的谐振点，一般被测频率为最低谐振频率或几个谐振指示点中电表指示最大的频率。;3．频率-电压转换法测量频率;（5.6-8）

当Um、τ一定时，U0正比于fx。

所以，经一积分电路求U（t）的平均值U0，再由直流电压表指示就成为f-v转换型直读式频率计，电压表直接

接按频率刻度。;相位的测量;二、比较法测频;1．拍频法测频;声音的响度随时间作周期性的变化。用电压表指示时可看看到指针有规律地来回摆动；若用示波器检测，可看到波波形幅度随着两频率逐渐接近而趋于一条直线。这种

现象在声学上称为拍，因为听起来就好像在有节奏地打拍子一样，“拍频法”这些名词就是来源于此。;的测量

1．拍频法测频

拍频波具有如下特点：

①若fx＝fc，则拍频波的频率亦为fc，其振幅不随时间变化。

这种情况，当两信号的初相位差为零时，拍频波振幅最大，等等于两信号振幅之和；当两信号的初相位差为180时，拍频

波振幅最小，等于两信号振幅之差。;测频率fx即fx＝fc±F;位的测量;位的测量;拍频法测频，其误差主要决定于：标准频率fc的精确度

测量F的误差

而测量F的误差又由拍频数n的计数误差Δn和n个拍频相应应的时间t的测量误差Δt决定。;得;位的测量;也称外差法，把待测频率信号fx与本振频率fl信号加到非线性元件上进行混频，输出信号中除了原有的频率fx、fl分量外，还将有它们的谐波nfx、mfl及其组合频率nfx±mfl，其中m、n为整数。当调节本振频率fl时，可能有一些n和m值使差频为零，即;为了判断上式的存在，借助于混频器后的低通滤波网络选选出其中的差频分量，并将其送入耳机或电压表或电眼检检测。为了方便起见，这里设m=n=l，即以两个基波频率之差为例说明其工作原理。;位的测量;图5.6－8零差频点识别过程;图5.6－8零差频点识别过程;位的测量;位的测量;位的测量;位的测量;为测量精确，对本地振荡频率fl稳定度和准确度要求较高。fl频率覆盖范围并不宽，主要靠它的m次谐波与被测频率混频，使被测频率fx的范围增大。为读数方便，本振的

刻度盘直接用m刻度，晶振用来校正它的刻度。输入电路为一耦合电路，把待测信号耦合到混频器。;位的测量;位的测量;的测量;的测量;的测量;;相位的测量;与其他测频方法相比，该法还有一个突出优点，即灵敏度非常高，最低可测信号电平达0.1～1V，这对微弱信号频

率的测量是很有利的。;位的测量;位的测量;位的测量;位的测量;的测量;的测量;的测量;的测量

二、比较法测频

3．用示波器测量频率和时间间隔

所以，一般要求被测频率和已知频率之比最大不超过10:1，最小不低于1:10。

此外还要求fx、fy都十分稳定才便于测量操作，使测量精确度较高。

李沙育图形测频法一般仅用于测量音频到几十兆赫范围的频率，测量的相对误差主要决定于已知的标准频率的精确度和和计算Δf的误差。;的测量;的测量;图5.6－11用示波法测量时间间隔;第五章 思考题;位的测量

5.用计数式频率计测量频率，闸门时间为ls时，计数器读数为5400，这时的量化误差为多大?如将被测信号倍频4倍，又把闸门时间扩大到5倍，此时的量化误差为多大?

6.用某计数式频率计测频率，已知晶振频率的相对对误差为=±5×lO，门控时间T=ls，求：测量10MHz时的相对误差，测量10kHz时的相对误差；并并提出减小测量误差的方法。

7.用计数式频率计测量信号的周期，晶振频率为10MHz