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精确的频率测量和时间测量


时间:2018-04-13 编辑:夏禅
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通过调节触发带使计数器变得不太灵敏,但您就能避免这些寄生触发。在下图中,触发带有足够的宽度(也就是灵敏度足够低),使过零的寄生不会引起计数。计数器记录2次有效过零,并按此计算相应的频率。

当然,这种方法也并不适用于所有种类的噪声信号。如下图的信号。这时一个正弦信号上带有噪声,对这样的信号,调整触发灵敏度就未必是一个好的办法。我们就需要考虑其他的方法。

其中一个办法就是通过调整触发电平,使其“避开”最容易产生噪声的地方。例如在这个信号中,信号有“干净”的地方和“噪声”的地方。如果我们将触发电平放置在“干净”的地方,在信号的这个位置相对比较稳定,其抖动可能最小。还有就是将触发电平放置在信号上升或下降沿最陡的地方,这时触发就会相对稳定。读数也会相对稳定。实现起来非常简单,就是在调整触发电平的时候,观察显示的变化。当显示最为稳定的时候,就说明触发电平的位置是最好的。

当然,还有一个大家都常用的方法,即使用信号平均。在测试数据显出现跳动是,启用计数器的平均模式。平均模式能实际改进您的测量质量。通过减小信号中随机变量的影响,平均减少了显示的变化数字。

总之,如果显示数据在不停的跳动,表明信号中可能存在噪声。您可以根据噪声的特点和测试要求,通过把计数器转为低灵敏度模式、改变触发电平或启用平均模式,将测试数据显示稳定下来。

频率计数器的校准

虽然频率计数器的时基稳定性非常高,但为了确保其测试精度,在使用一段时间后,同样也需要校准。但一谈到校准,很多工程师就会想到每年一次的仪器校准。但频率计数器是否也是每年一校准呢?正确的回答是“视情况而定”。

频率计数器的校准周期取决于计数器中的时基类型,计数器在测量期间经受的条件,最重要的是您需要多高的测量精度。为认识校准为什么不是一个简单问题,您必须回过来考虑计数器精度的特性。实际上,正如我们以前的文章中提到的,4个主要因素决定了频率计数器的测量精度:

1.与计数器本身相关的时间稳定量性能因素,如计数器时基的温度稳定性。关于时基的选择,我们在前一篇文章中有详细说明。

2.与计数器本身相关的时间变化量性能因素,如晶体振荡器时基的老化率。

3.信号特性,如噪声的存在。

4.您选择的设置,如闸门时间。

所以当我们谈到计数器的精度指标时,看到的包括这一系列因素的复杂计算公式,而不是简单的数字。让我们集中关注第2点,即时基的老化率这个问题,来说明校准在起着什么作用。

尽管计数器是测量电信号的电子仪器,但作为计数器心脏的石英晶体振荡器,实质上是一种机械装置。在经受各种物理扰动时,会改变它的振动频率,从而影响计数器的精度。这些不同扰动的累积效应即晶体振荡器的老化,校准计数器即是对老化的补偿。

关键词:时间 频率 时基 测量    浏览量:4376

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