电子测量仪器第5章-电子计数器课件.ppt
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1、第5章 电子计数器5.1 概述5.2 通用电子计数器5.3 电子计数器的基本测量功能5.4 电子计数器的使用本章小结5.1 概述电子计数器是利用电子计数法,在一定的时间间隔内对输入的脉冲信号进行计数,从而实现测量频率、周期及累加计数等。通常把具有多种测量功能的电子计数器称为通用电子计数器,而把主要用于频率测量的电子计数器称为数字频率计。周期和频率周期和频率在电子测量技术中,频率和时间是最基本的参量,因此频率、周期和时间间隔的测量是非常重要的。周期是指周期信号变化一次所需要的时间,用T表示,单位是秒(s)。频率是周期信号在单位时间内的变化次数,用表示,单位为(Hz)。频率与周期互为倒数关系,只要
2、测量出其中一个,就可以得出另一个。用电子计数器测量信号的周期、频率和时间等参数,具有准确度高,测量范围大,速度快等优点,因此它已成为测量周期、频率和时间等参数的主要仪器。5.2 通用电子计数器1.通用电子计数器的基本组成通用电子计数器的整机一般是由输入通道、计数电路、显示电路、时基电路、控制电路以及电源电路组成,如图所示。输 入 通道输 入 通道工作方式选择电路时 间 闸门计 数 电路显 示 电路逻 辑 电路门 控 电路时 基 选择分 频 电路晶 振 电路电 源电 路A输入B输入(1)输入通道。输入通道由衰减器、放大器和整形电路组成。由于电子计数器对被测量信号有一定的幅度和极性要求,所以大于仪
3、器要求的信号要进行衰减处理;小于仪器要求的信号要进行放大处理。整形电路是将各种信号变换成统一的脉冲信号,再送入计数器进行计数,整形电路通常为施密特触发器。(2)计数电路。计数电路是由计数器、锁存器和时间闸门组成。当时间闸门打开时,计数器对输入的脉冲信号进行累加计数、锁存并送入显示电路显示。计数电路一般采用十进制计数器,位数既是仪器的显示位数。(3)显示电路。显示电路是由译码器、锁存器和显示器组成。计数器输出的是BCD码,需要进行译码后才能送入显示器显示。现在使用的显示器一般为发光二极管(LED)和液晶显示(LCD)。(4)时基电路。时基电路电路是由石英晶体振荡器、分频器和时基选择电路组成。振荡
4、器产生的基准频率信号经分频器变换成一系列不同的标准时间信号,由时基选择开关来选择不同的时基信号。(5)控制电路。电子计数器的控制中心,主要完成测量功能的转换、控制时间闸门的开启和关闭、计数器的归零、显示值的更新和保持等。(6)电源电路。为整机提供各种工作电压,保证仪器正常工作。2.通用电子计数器的主要技术指标通用电子计数器的主要技术指标有以下几项:测量功能。电子计数器的所有测量功能,包括频率测量、时间间隔测量、频率比、周期、累加计数以及仪器自校准等。测量范围。不同测量功能的有效值测量范围,一般用上、下限值表示。仪器使用时,不应该超出它的测量范围。输入特性。主要包括输入灵敏度、最大输入电压、输入
5、耦合方式以及输入阻抗等。闸门时间与时标。仪器内部可以提供的闸门时间信号和时标信号,通常是以10为系数的系列时间基准信号。显示位数。仪器能够显示的位数,显示位数越多分辨率越高,通常为610位。输出信号。仪器能够直接输出的各种信号,主要包括时标信号、闸门时间和测量结果等。5.3 电子计数器的基本测量功能5.3.1 累加计数5.3.2 频率测量5.3.3 频率比测量时间闸门计数电路显示电路逻辑电路门控电路输入通道输入通道A输入B输入分频电路时间闸门计数电路显示电路逻辑电路门控电路时基选择分频电路晶振电路输入通道输入时间闸门计数电路显示电路逻辑电路门控电路输入通道输入通道A输入B输入5.3.4 周期测
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