《智能电子计数器》PPT课件

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1、8.1电子计数器测量原理8.2典型部件的分析8.3智能电子计数器的设计8.4典型智能计数器产品介绍第8章智能电子计数器电子计数器指能完成频率测量、时间测量、计数等功能的电子测量仪器的通称。频率和时间是电子测量技术领域中最基本的参量，因此，电子计数器是一类重要的电子测量仪器。本章侧重讨论智能化的电子计数器原理及设计方法。8.1电子计数器测量原理根据仪器功能，电子计数器有通用计数器和专用计数器之分通用计数器是一种具有多种测量功能、多种用途的电子计数器，它可以测量频率、周期、时间间隔、频率比、累加计数、计时等，配上相应插件还可以测相位、电压等电

2、量。专用计数器指专门用于测量某单一功能的电子计数器。例如专门用于测量高频和微波频率的频率计数器；以测量时间为基础的时间计数器（测时分辨力可达ns量级）；具有某种特种功能的特种计数器，如可逆计数器、预置计数器、差值计数器等。8.1.1概述一、分类8.1电子计数器测量原理电子计数器还有传统电子计数器和智能电子计数器之分智能电子计数器是指采用了计算机技术的电子计数器。由于智能电子计数器的一切“动作”都在微处理器的控制下进行，因而可以很方便地采用许多新的测量技术并能对测量结果进行数据处理、统计分析等，从而使电子计数器的面貌发生重大的变化。8.

3、1.1概述一、分类8.1电子计数器测量原理8.1.1概述一、分类通用计数器专用计数器二、通用计数器组成原理1.频率测量原理2.周期测量原理3.TA-B测量原理4.典型通用计数器的组成1.频率测量原理频率为fx的被测信号经A通道放大整形后输往主门(闸门)。同时，晶体振荡器输出信号经分频器可获得各种时间标准(称时标)，闸门时间选择开关将所选时标信号加到门控双稳，再经门控双稳形成控制主门启闭的作用闸门时间T。则在所选T内主门开启，被测信号通过主门进入计数器计数。若计数器计数值为N，则被测信号的频率fx为：fx＝N×T（8.1）二、通用

4、计数器组成原理周期为Tx的被测信号经B通道处理后再经门控双稳输出作为主门启闭的控制信号，使主门仅在被测周期Tx时间内开启。同时，晶体振荡器输出经倍频和分频得到了一系列的时标信号，通过时标选择开关，所选时标即经A通道送往主门。在主门开启时间内，时标进入计数器计数。若所选时标为T0，计数器计数值为N，则被测信号的周期为：Tx＝N×T0（8.1）２.周期测量原理如果被测周期较短，可以采用多周期测量的方法来提高测量精度，即在B通道和门控双稳之间插入十进分频器，这样使被测周期得到倍乘即主门的开启时间得到了倍乘。若周期倍乘开关选为×10n，则

5、计数器所计脉冲个数将扩展10n倍，所以被测信号的周期为Tx＝NT010n(8.3)２.周期测量原理3.TA-B测量原理如果被测周期较短，可以采用多周期测量的方法来提高测量精度，即在B通道和门控双稳之间插入十进分频器，这样使被测周期得到倍乘即主门的开启时间得到了倍乘。若周期倍乘开关选为×10n，则计数器所计脉冲个数将扩展10n倍，所以被测信号的周期为　　　　　　　　　　　　　　　　　（8.3）4.典型通用计数器的组成8.1.1概述三、通用计数器测量误差通用计数器测量误差习惯于用相对误差的形式来表示。通用计数器具有多种功

6、能，每个功能的误差表达式是不一样的。根据误差分析，各功能的误差表达式主要由三种类型误差合成。1．最大计数误差（±1误差）2．标准频率误差3．触发误差三、通用计数器测量误差通用计数器各测量功能在计数时，如果主门的开启时刻与计数脉冲的时间关系是不相关的，那么，同一信号在相同的主门开启时间内两次测量所记录的脉冲数N可能是不一样的。计数误差示意图如下：1．最大计数误差（±1误差）对于一次计数过程，其结果可能为N，也可能为N＋1或N－1。即最大计数误差为ΔN＝±1。该项误差将使仪器最后的显示结果会有一个字的闪动。最大计数误差相对误差的形式为　

7、　　　　　　　　　　　　　（8.5）1．最大计数误差（±1误差）很显然，在测频、测周、测fA／fB等功能中，由于主门开启信号与通过主门被计数信号的时间关系不相关，都存在该项误差。但在自校功能中，由于时标信号和闸门时间信号来自同一信号源，应不存在±1误差。最大计数误差的特点是：不管计数N是多少，ΔN的最大值都为±1。因此，为了减少最大计数误差对测量精度的影响，仪器使用中采取的技术措施是：尽量使计数值N大。使ΔN／N误差相应减少。例如在测频时，应尽量选用大的闸门时间；在测周时，应尽量选用小的时标信号，必要时使用周期乘率开关，进行多周期平均

8、测量。三、通用计数器测量误差标准频率误差在测频时取决于闸门时间的准确度，在测周时取决于时标的准确度。由于闸门时间和时标均由晶体振荡器多次倍频或分频获得，所以，通用计数器有关功能的标准频率误差