时间频率是目前最准确的基本物理量，准确度已经进入10-15量级。许多其他物理量，例如长度的米、电学的电压都可由时间频率导出。它是基础物理学研究的一个重要方面。近十年来的诺贝尔物理奖有三个和时间频率标准有关。
时间频率有着良好的传递性，可用电波传播而保持很高的准确度，是现代导航技术的基础。美国著名的GPS系统（全球定位系统）和俄罗斯的GLONASS系统（全球导航卫星系统）就是利用这一特点，综合卫星和电脑技术建成的。在海湾战争和北约空袭南联盟过程中GPS系统发挥了不可替代的作用。
它和人民大众的日常生活密切相关，试问在今天的世界上谁能离开准确的时间？正是由于时间频率如此重要，主要发达国家政府投入巨资研究开发相关技术，以求保持领先地位。
分辨率和精度
分辨率定义为计数器区别相近频率的能力，如下图。这与显示位数和输入信号的频率有关。显示位数是越多越好。
但显示位数必须得到精度的支持。如果有其它误差使计数器的测量结果偏离真实频率时，其高位数并无实际意义。也就是说计数器提供的可能是对不正确频率的非常精细的读数。
真实测量精度是随机误差和系统误差的函数。随机误差是分辨率不确定度的来源，它包括量化误差(在闸门时间窗内围绕最终计数的不确定度)，触发误差(如在噪声尖峰上触发)和时基的短期不稳定度。系统误差是测量系统内的偏移，它使读数偏离信号的真实频率。这里包括时基晶体的影响，如老化，以及温度和电网电压变化等等。
下图中比较了两台计数器。计数器A有好的分辨率和很大的偏移误差，计数器B分辨率差，但系统偏移误差较小，结果是在大多数情况下，计数器A显示结果的精度要比计数器B低。
数学家John Tukey对此解释为对正确问题的近似答案远优于对错误问题的精确答案。确保频率和时间参数测量的高精度，需要从仪器的校准、时基的选择、降低触发误差等多多方面考虑。因此，接下来我们将一一谈这些问题。
时基的选择
上面谈到了频率和时间测量的分辨率和精度。相信很多工程师会感兴趣测量一个结果后，其误差或不确定度到底是多少。测量的不确定度是由3个因素构成的，即
基本不确定度=k*(随机不确定度±系统不确定度±时基不确定度)
事实上，要获得准确的随机不确定度和系统不确定度是一件非常恐怖的事情。它是与众多参数相关的非常复杂的函数。如果诸位有兴趣了解这个，可以到网上查阅安捷伦53200系列频率计数器的详细资料。好在安捷伦的工程师将这个复杂的运算公式做成了一个简单的表格。您只需输入测量的相关设置和结果，这个表格可以自动帮助你得出不确定度。
关于随机不确定度和系统不确定度，这与闸门时间和测量次数密切相关。简单地讲，延长闸门时间和增加测量次数，都可以降低者两个不确定度。但时基的不确定度是由计数器本身的老化和工作环境，以及其本身的相位噪声等参数决定的。频率计数器的测量精度始于时基，因为它建立了测量输入信号的参考。更好的时基有可能得到更好的测量。例如，如果时基的月老化率是0.1ppm，仪器在校准后一个月内使用，它对10MHz信号测量带来的不确定度则是1Hz。但如果老化率是0.01ppm，其带来的不确定度只有0.1Hz.
环境温度对石英晶体的振动频率有很大影响，可根据热行为把时基技术分为三类:
