頻率測量原理及應(yīng)用

1、頻率測量原理及應(yīng)用 提提 綱綱頻率測量方法的概述頻率測量方法的概述電子計(jì)數(shù)法的原理電子計(jì)數(shù)法的原理誤差分析誤差分析實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)概述概述數(shù)字法：數(shù)字法： 電子計(jì)數(shù)器法模擬法模擬法無源測頻法（直讀法）比較法諧振法電橋法頻率電壓變換法拍頻法差頻法示波法李沙育圖形法測周期法軟件實(shí)現(xiàn)：軟件實(shí)現(xiàn)：FFT算法無源測量方法無源測量方法1、諧振法、諧振法：被測信號(hào)經(jīng)互感M與LC串聯(lián)諧振回路進(jìn)行松耦合，改變可變電容C,使回路發(fā)生串聯(lián)諧振。諧振時(shí)回路電流達(dá)到最大。vfxML諧振法測頻原理Ccfx無源測量方法無源測量方法 2、電橋法、電橋法：平衡條件與頻率有關(guān)的電橋都可以用來測量頻率，電橋的頻率特性應(yīng)盡可能尖銳。常用的電

2、橋有：文氏電橋、諧振電橋、雙T電橋。取R1= R2=R，C1=C2=C，則由f= /2 得 fx=1/2RCR3R4C1R1R2C2fxRCfx無源測量方法無源測量方法3 3、頻率、頻率電壓變換法：電壓變換法：頻率電壓變換法測頻就是先把頻率信號(hào)變換為電壓或電流信號(hào)，然后用帶有頻率刻度的電壓表或電流表直接得出被測頻率。ux脈沖形成A單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器B積分U0有源測量方法有源測量方法1、拍頻法：、拍頻法：將被測信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)線性元件直接進(jìn)行疊加來實(shí)現(xiàn)頻率的測量。通常只用于音頻的測量。v耳機(jī)示波器fxfs有源測量方法有源測量方法2 2、差頻法：、差頻法：利用非線性器件和標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)對(duì)被測信號(hào)進(jìn)行差頻變

3、換來實(shí)現(xiàn)頻率的測量。適用于高頻段的測量?；祛l濾波放大器V差頻法測頻原理fsfx軟件實(shí)現(xiàn)軟件實(shí)現(xiàn)-FFT算法算法FFTFFT算法：算法：FFT算法即快速傅里葉算法，是傅里葉變換一種高效的實(shí)現(xiàn)方法，它將時(shí)域的信號(hào)通過該算法得到頻域的頻譜，因此可以直接讀出頻率值。被測信號(hào)A/D采樣數(shù)字信號(hào)處理顯示數(shù)字計(jì)數(shù)器法數(shù)字計(jì)數(shù)器法數(shù)字計(jì)數(shù)器法：測頻法與測周法脈沖形成電路閘門門控電路時(shí)基信號(hào)發(fā)生器12345十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電子計(jì)數(shù)器測頻原理方框圖時(shí)基T123451、測頻法TNfx被測頻率值：注意：適用于測量較高的頻率數(shù)字計(jì)數(shù)器法數(shù)字計(jì)數(shù)器法2、側(cè)周法TX=N/mKffs=NTs/mKf晶振 倍頻器（m）閘門計(jì)數(shù)顯示fs=1/TsTs/m放大整型電路 分頻器（1/Kf）TXTXKfTX門控電路電子計(jì)數(shù)器測周原理方框圖注意：適用于測量低的頻率誤差分析誤差分析測量最本質(zhì)的原理圖1t2t誤差的主要來源：誤差的主要來源：基準(zhǔn)頻率的誤差： 準(zhǔn)確度與穩(wěn)定度 頻率源：晶振、有源晶振、原子鐘、光鐘2. 電子計(jì)數(shù)器的舍入誤差：1注： 由于目前一般頻率源的精度可以控制在10-6以上，可忽略不計(jì)的 因此主要的誤差來源為舍入誤差實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)方法等精度測量方法(多周期測量方法）測周：測頻：多測周：實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)方法單片機(jī)實(shí)現(xiàn)方案實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)方法程序流程圖實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)方法可編程邏輯器件的實(shí)現(xiàn)方案儀器儀表：頻率