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频率精度测量(频率精度测量原理)

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-17 11:18   点击:127  编辑:admin   手机版

1. 频率精度测量原理

关键在于电路上的基准频率,而基准频率的外围电容(电容值与温度的变化、及电容的材质)及电路板的走线(关键与外围的干扰,如靠近变压器电源等),这个处理好了,稳定性得到提高,自然精度就上去了,还有 为了进一步提高精度,显示位数越多,精度越容易看得到,希望能帮到你,祝好运!

2. 频率准确度测量方法

①当给该仪器通电后,应预热一定的时间,晶振频率的稳定度才可达到规定的指标,对E312A型通用电子计数器预热约2h。使用时应注意,如果不要求精确的测量,预热时间可适当缩短。

  ②被测信号送入时,应注意电压的大小不得超过规定的范围,否则容易损坏仪器。

  ③仪器使用时要注意周围环境的影响,附近不应有强磁场、电场干扰,仪器不应受到强烈的振动。

  ④数字式测量仪器在测量的过程中,由于闸门的打开时刻与送入的第-个计数脉冲在时间的对应关系上是随机的,所以测量结果中不可避免地存在着±1个字的测量误差,现象是显示的最末一位数字有跳动。为使它的影响相对减小,对于各种测量功能,都应力争使测量数据有较多的有效数字位数。适当地选择闸门时间或周期倍乘率即可达到此目的。

  ⑤仪器在进行各种测量前,应先进行自校检查,以检查仪器是否正常。但自校检查只能检查部分电路的工作情况,并不能说明仪器没有任何故障。例如,无法给予A、B两输入电路是否正常的提示,另外,自校测量无法反映晶体振荡器频率的准确度。

  ⑥使用时,应注意触发电平的调节,在测量脉冲时间间隔时尤为重要,否则会带来很大的测量误差。

  ⑦使用时,应按要求正确选用输入耦合方式。

  ⑧测量时,应尽量降低被测信号的干扰分量,以保证测量的准确度。

3. 频率精度测量原理图

频率计的基本原理

数字频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟,对比测量其它信号的频率。被测信号经过放大整形电路的处理输出计数器能够接受的脉冲信号格式,频率和被测信号的一样。

放大整形电路的作用是,当某些输入信号的电压较小时,使用放大电路对输入的周期信号(正弦波、三角波)进行放大,使得这些输入的信号更容易测量。

通常情况下闸门时间越短,测的频率值刷新就越快,但是测的频率精度就会受影响,反之,当我们对频率值准确度要求比较高时,就需要将闸门时间加长,时间越长得到的频率值就越准确,但是相对应的每测一次频率的间隔就越长。闸门时间可以举个例子来说明,例如闸门时间是1s是指计算每秒内待测信号的脉冲个数。

数字频率计的基本电路由输入通道、时基产生与变化单元、主门、控制单元、计数及显示单元组成。智能计数器对闸门时间内累计待测输入信号的振荡次数或在待测时间间隔捏累计标准时间信号的个数,进行频率、周期和时间间隔的测量。

闸门电路用来控制计数时间,由一个与非门构成。与非门的一端由时基电路提供的秒脉冲输入,另一端由待测信号整形后输入。电路的工作原理为:时基电路提供的秒脉冲作为门控信号,当门控信号为高电平时,闸门开通,整形后的脉冲信号经过闸门进入分频电路;当门控信号为低电平时,闸门关闭,禁止脉冲信号通过。

闸门电路用来控制计数时间,由一个与非门构成。与非门的一端由时基电路提供的秒脉冲输入,另一端由待测信号整形后输入。电路的工作原理为:时基电路提供的秒脉冲作为门控信号,当门控信号为高电平时,闸门开通,整形后的脉冲信号经过闸门进入分频电路;当门控信号为低电平时,闸门关闭,禁止脉冲信号通过。

时基电路是用来产生一个标准的时间信号,这个标准的时间信号是控制计数器的计数标准时间,其精度在很大程度上决定了频率计的测量精度。例如:时基电路提供标准时间信号 T,其高电平持续时间为1s。当 1s 信号到来时,闸门打开,被测脉冲信号通过闸门时计数器启动计数,1s信号结束时闸门关闭,计数器结束计数,同时保持原有的状态不变。如果在闸门时间 1s 内计数器记录得的脉冲个数为 N,则被测信号频率 =NHz。逻辑控制电路的作用有二方面:

(1)产生锁存脉冲,使显示器上的数字稳定显示;

(2)产生清零脉冲,使计数器每次的测量从 0 开始计数。

4. 等精度频率测量

有些数字万用表有频率测试档位,直接将档位拨至频率Hz位置,红表笔插入V/Ω/Hz孔、黑表笔插入com孔,两个表笔不认相线、零线,顺便插入220V电源插座上,就可以测量电源频率了。

为了安全起见,该方法不宜用于相线与相线380V之间的测量频率,以防止损坏数字万用表的输入转换器和人身安全。

若用于测量电磁炉一类的检测频率,需要看下数字万用表的频率测量范围;便宜的数字万用表的频率测量范围窄,测量精度不高,误差比较大,只能作为频率的有无来初步判断。

5. 频率精度测量原理是什么

一般可用频率计、示波器、数字型万用表(带Hz档)来测量频率。频率计检测频率精度最高,量程最大,但功能单一,应用较少。

示波器检测频率优,但体积一般较大,价格相对较贵,应用较多。数字型万用表检测频率良好,价格便宜,功能丰富,应用最多。综上所述,若只是检测低频率交流电,用数字型万用表性价比最高。测量方法:将数字型万用表档位置于Hz档,再将两根表笔分别接入信号源两端,即可读出信号源频率值。

6. 频率计测量原理

在不改变定时时间的前提下,也就是0.5秒定时,是不能实现0.1~2Hz频率的测量的。

你所谓2Hz~10KHz易实现也是基于这个道理。但这个也是理论情况。

当你0.5s内刚好检测到一个脉冲,你认为这个时候是2Hz而不是2.5hz或者3.9hz?

这中间存在一个测量精度的问题。实际上你所测到的信号是在2hz到4hz之间。

实际上我们在测量信号的时候,低频一般会采用测周期,高频用测频才能提高测量的准确性。

至于高低频的临界点,跟你的计数频率有关,感兴趣的话可以去看《电子测量原理》。

下面我来讲下测周实现的方法,可以使用边沿触发的D触发器输出作为单片机的外部定时控制,测量信号作为触发时钟,计数值作为该信号的周期。

7. 测量频率的工作原理

用尽可能高的频率采集信号,做FFT可以得到频谱。

采样定理表明采样频率必须大于被采样信号带宽的两倍,另外一种等同的说法是奈奎斯特频率必须大于被采样信号的带宽。

如果信号的带宽是100Hz,那么为了避免混叠现象采样频率必须大于200Hz。

换句话说就是采样频率必须至少是信号中最大频率分量频率的两倍,否则就不能从信号采样中恢复原始信号。

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