电子测量技术3.3~3.5

自己根据课堂内容总结的有关电子测量技术的知识点。

电子测量技术3.3~3.5

• （1）电子计数法测量频率：
  • 从频率的定义出发，用电子法计数出T秒时间内被测信号变化周期的次数，从而得到改信号的频率为
    • 。
  • 其结构组成由四部分构成：
    • ①时基T（闸门时间T）产生电路-提供准确的计数时间T；
    • ②计数脉冲形成电路-把被测的周期信号转换为可计数的窄脉冲；
    • ③计数显示电路-计数被测周期信号重复的次数，并显示被测信号的频率；
    • ④控制电路-产生各种控制信号，使整机按一定的工作程序完成自动测量的任务。
  • 测频原理的实质：
    • 以比较法为基础，把被测信号频率与已知信号的频率相比，将比较的结果以数字的形式显示出来。
  • 测频误差来源有两个：
    • 时基T是否准确；
    • 计数值N是否准确。
  • 测频的总误差可以表示为：
    • 
  • 根据测频误差的表达式，可以得出提高测频误差应采取以下措施：
    • 提高晶振的准确度和稳定度，以减 小闸门时间误差；
    • 扩大闸门时间或倍频被测信号，以减小士1误差；
• （2）电子计数法测量周期
  • 测量周期原理：
    • 与测频时相似，但也有它特殊的地方，是由晶振产生可以计数的窄脉冲N，由被测信号产生闸门T， 具有Tx = NTc的关系。
  • 测量周期的误差：
    • 测周误差除了量化误差和标准频率误差之外，还有触发误差，可表示为：
      • 
    • 根据测周误差的表达式，可以得出提高测频误差应采取以下措施：
      • ①采用多周期测量即周期倍乘可提高测量准确度；
      • ②提高标准频率，可以提高测周分辨力；
      • ③测量过程中尽可能提高信噪比 Um / Un。
• （3）中界频率
  • 对某信号使用测频法和测周法测量频率，两者引起的误差相等，则该信号的频率定义为中界频率。
  • 若测频时扩大闸门时间n倍，测周时周期倍乘k倍，则中界频率为：
    • 
  • 当被测信号频率小于中界频率时用测周的方法，当被测信号频率大于中界频率时用测频的方法。
• （4）时间间隔的基本原理
  • 电子计数法测量时间间隔的基本原理是：
    • 利用一个通道产生打开时间闸门的触发脉冲，另一个通道产生关闭时间闸门的触发脉冲，计数闸门开通期间的脉冲个数，从而测得被测信号两点间的时间间隔。
    • 测量误差为：
      • 
    • 减少测量误差应采取的措施有：
      • 选用频率稳定性好的标准频率源，以减小标准频率误差；
      • 提高信噪比以减小触发误差；
      • 提高频率fc，以减小量化误差，但不能采用被测时间T扩大K倍法。
• （5）通用计数器除具有上述测量频率、周期、时间间隔等功能外， 还可以进行：
  • 频率比
  • 自检
  • 累加计数
  • 计时等功能
  • 能够会简单的进行分析。