实用电子测量技术项目教程 教学课件 作者 管莉项目四.ppt

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1、项目四频率和时间测量技术河南信息工程学校管莉本项目主要内容任务一频率的概念和几种基本的测量方法任务二通用电子计数器测量原理任务三通用电子计数器基本组成项目小结思考与练习任务四通用电子计数器测量误差频率和时间测量技术前言随着电子技术的发展和普及，“频率”已成为大家所熟悉的物理量。无论是日常生活还是高科技术中，频率和时间的应用都显得成为重要。例如，电视机、移动通讯、地震预报、航天飞机、导般定位控制等都是与频率时间密切相关的。那么，什么是频率和时间？如何对它们进行测量呢？本项目将介绍频率和时间的测量技术以及常用的测量频率和时间的仪器——电子计数器

2、的测量原理、功能和基本应用。频率和时间测量技术知识目标1．了解频率测量的几种基本测量技术。2．掌握电子计数器测量频率、周期、频率比、时间间隔和累计计数的基本原理，能画出相应的原理框图。3．理解电子计数器的分类、基本组成和应用。4．了解电子计数器测量误差来源和性质，理解量化误差对测量结果的影响。技能目标1．能正确使用电子计数器测量信号的频率、周期等基本参数。2．使用电子计数器测量时，会采取简单的措施减小量化误差对测量结果的影响。任务一频率的概念和几种基本的测量方法任务目标理解频率和时间的概念。了解频率测量的几种基本方法，理解其测量原理。了解电

3、子计数器的功能和分类。任务教学模式教学步骤时间安排教学方式阅读教材课余自学、查资料、相互讨论知识讲解2课时重点讲授频率和时间的基本概念，几种测量方法的基本原理。实践操作0课时结合专业基础课程中做过的实验内容，回顾并采用多媒体课件课堂演示的方法进行任务一频率的概念和几种基本的测量方法知识1频率和时间的基本概念在相等时间间隔内重复发生的现象称为周期现象，该时间间隔称为周期。在单位时间内周期性过程重复、循环或振动的次数称为频率，单位为Hz。频率和时间互为倒数，是最基本的参量。在电子测量中，频率的测量准确度最高。任务一频率的概念和几种基本的测量方法

4、知识2测量频率的常用测量方法测量频率的方法很多，如图4-1所示。这里介绍几种常用的方法。图4-1频率测量方法分类任务一频率的概念和几种基本的测量方法知识2测量频率的常用测量方法1．电桥法测频电桥法测频即是利用电桥的平衡条件和被测信号频率有关这一特性来进行测量的。我们可以利用文氏电桥（或谐振电桥）来测量低频频率，如图4-2所示，调节电容C1和电阻R2使电桥平衡，被测频率值为：其中，R1=R2=R，C1=C2=C，R3=2R4电桥法测频测量精度不高、受元件参数影响大，频率范围低（10kHz以下）。任务一频率的概念和几种基本的测量方法知识2测量频

5、率的常用测量方法2．谐振法测频谐振法测频就是将被测信号加到谐振电路上（如图4-3），然后根椐电路对信号发生谐振时频率与电路的参数关系，由电路参数L、C的值确定被测频率。谐振法测频测量精度不高、受元件参数影响大；测量原理和测量方法都比较简单，应用较广泛fxR4R3R2R1C1C2图4-2文氏电桥法测频原理图图4-3谐振法测频原理图任务一频率的概念和几种基本的测量方法知识2测量频率的常用测量方法3．示波测周法测频（如图4-4所示）因为f=1/T，在前面项目中我们学习示波测量技术时已经知道，示波器能够测量信号波形的一个周期所需要的时间T，从而得到

6、频率f。图4-4示波测周法测频T任务一频率的概念和几种基本的测量方法知识2测量频率的常用测量方法4．李沙育图形法测频利用一台标准信号源产生一个标准的正弦信号去和被测信号一起分别从示波器X轴和Y轴输入，通过观察李沙育图形来进行比较测量（如图4-5）。未知待测频率fx标准频率源示波器已知标准频率foY轴输入X轴输入图4-5李沙育图形法测频示意图任务一频率的概念和几种基本的测量方法知识2测量频率的常用测量方法5．计数器法测频（如图4-6）利用电子计数器测量频率是一种数字测量方法，它利用标准频率与被测频率进行比较来测量频率，其实质也是比较测频。电子

7、计数器待测频率fx图4-6计数器测频示意图任务一频率的概念和几种基本的测量方法知识3电子计数器的功能和分类1．电子计数器基本功能利用电子计数器测量频率和时间，具有测量精度高、速度快、操作简单、可直接显示数字、便于与计算机结合实现测量过程自动化等优点，是目前最好的测频方法。电子计数器是一种最常见和最基本的数字仪器，具备多种测试功能。目前实验室用电子计数器属通用计数器，一般都具有测频和测周两种以上的功能。一般实验多用仪和函数信号发生器都自带有外测频功能，用计数器测量频率测频范围宽、精确度高，用数字显示，在频率测量方面基本上取代了传统的模拟式仪器

8、。任务一频率的概念和几种基本的测量方法知识3电子计数器的功能和分类2．电子计数器的分类按测量功能的不同，电子计数器分为以下几类：（1）通用电子计数器即多功能电子计数器。它可以测量