电气测量10章课件.ppt

1、第十章第十章 数字频率计数字频率计第一节第一节 数字频率计的测量原理数字频率计的测量原理第二节第二节 E312系列数字频率计系列数字频率计第三节第三节 简易型数字频率计简易型数字频率计本章要点 工程上对频率测量普遍使用数字频率计，数工程上对频率测量普遍使用数字频率计，数字频率计可以有两种组成方式，即使用硬件计字频率计可以有两种组成方式，即使用硬件计数和使用软件计数，本章介绍这两种方式的基数和使用软件计数，本章介绍这两种方式的基本原理和可能产生的误差。本原理和可能产生的误差。以以ICM7226B芯片为核心，组成的芯片为核心，组成的E312X系系列数字频率计，是一种具有多种功能的数字频列数字频率计

2、，是一种具有多种功能的数字频率计，本章以它为实例，介绍其电路组成，以率计，本章以它为实例，介绍其电路组成，以及操作方法。及操作方法。第一节第一节 数字频率计的测量原理数字频率计的测量原理 一、硬件计数的数字频率计一、硬件计数的数字频率计 硬件计数是指使用脉冲计数器的集成电路对被测频硬件计数是指使用脉冲计数器的集成电路对被测频率进行计数。率进行计数。返回本章首页二、软件计数的二、软件计数的数字频率计数字频率计 软件计数的频率计，是利用单片机通过软软件计数的频率计，是利用单片机通过软件进行计数，并把计数结果，通过它的输出接件进行计数，并把计数结果，通过它的输出接口直接推动数码管，显示所测的数值。与

3、硬件口直接推动数码管，显示所测的数值。与硬件计数的频率计相比，可以省去许多硬件电路，计数的频率计相比，可以省去许多硬件电路，如控制逻辑和显示译码电路等等，单片机的体如控制逻辑和显示译码电路等等，单片机的体积小，价格便宜，用它做成的频率计，结构简积小，价格便宜，用它做成的频率计，结构简单，便于携带。最适合一般工程上使用。单，便于携带。最适合一般工程上使用。返回本章首页三、计数器的测量误差三、计数器的测量误差1标准时间引起的误差标准时间引起的误差 门控信号的周期是用标准时间发生器分频后取得，所以标准时间若有误差，将直接影响测量的准确度。若标准时间发生器采用晶振稳频，保证有较高的稳定度，则这种误差与

4、量化误差相比，可以略而不计。返回本章首页 2触发误差触发误差 被测电压若混有干扰信号，就可能使施密被测电压若混有干扰信号，就可能使施密特门电路产生误触发，这样整形后的脉冲数特门电路产生误触发，这样整形后的脉冲数就不等于频率数，造成测量误差。就不等于频率数，造成测量误差。产生误触发产生误触发的干扰脉冲的干扰脉冲返回本章首页3量化误差量化误差 闸门启闭时刻与计数脉冲前沿到达时刻两者并不相关。闸门启闭时刻与计数脉冲前沿到达时刻两者并不相关。也就是说门控信号和被测电压在时间轴上的相对位置是也就是说门控信号和被测电压在时间轴上的相对位置是随机的，而且闸门启闭时间不一定是被测周期的整数倍。随机的，而且闸门

5、启闭时间不一定是被测周期的整数倍。就可能在相同的开启时间内，计数器所计的数值会有就可能在相同的开启时间内，计数器所计的数值会有1的的误差。这种转化为数字量过程所产生的误差称为量化误误差。这种转化为数字量过程所产生的误差称为量化误差。差。1N返回本章首页一、集成电路一、集成电路ICM7226B和它的引脚和它的引脚 返回本章首页第二节第二节 E312系列数字频率系列数字频率二、集成电路二、集成电路ICM7226B的逻辑功能的逻辑功能返回本章首页三、由三、由ICM7226B组成的组成的E312X系列数字频率计电路系列数字频率计电路返回本章首页E312X系列数字频率计外形系列数字频率计外形返回本章首页

6、第三节第三节 简易型数字频率计简易型数字频率计 返回本章首页一、简易型通过软件计数的数字频率计电路一、简易型通过软件计数的数字频率计电路二、简易型数字频率计组成二、简易型数字频率计组成 简易型数字频率计可以用简易型数字频率计可以用PIC16C54单片机单片机组成，组成，PIC16C54具有具有12个个I/O口，将口，将RB0-RB6七个口作为段码的输出接口，输出信号经七个口作为段码的输出接口，输出信号经段码口接驱动三极管段码口接驱动三极管VT1-VT7，然后接数码显，然后接数码显示管的七个字段阳极，点亮数码管的对应字段。示管的七个字段阳极，点亮数码管的对应字段。利用利用PIC16C54 的的R

7、A0-RA3四个四个I/O口作为位口作为位输出接口，其输出信号经驱动三极管输出接口，其输出信号经驱动三极管VT8-VT11分别与四个数码管的公共阴极相连，用分别与四个数码管的公共阴极相连，用来控制四位数码管中的哪一位需要点亮，故称来控制四位数码管中的哪一位需要点亮，故称为位口。位口数必须等于数码管个数，但四位为位口。位口数必须等于数码管个数，但四位数码管共用一套段码口。并采用动态法进行显数码管共用一套段码口。并采用动态法进行显示示。返回本章首页 三、简易型数字频率计软件三、简易型数字频率计软件 简易型数字频率计可以使用简易型数字频率计可以使用PIC16C54单片单片机的指令系统，编写一个频率计程序，然后将机的指令系统，编写一个频率计程序，然后将这个程序的机器码，写入这个程序的机器码，写入PIC16C54的的ROM，上电后单片机自动运行上电后单片机自动运行ROM中的程序，被测信中的程序，被测信号从号从RB7输入，即可从数码管读出频率值。输入，即可从数码管读出频率值。