电工仪表与测量第十三讲数字式频率表

1.放大整形电路
能把各种不同波形和幅值的被测信号转换成幅值相等、频率与被测信号频率相同的计数脉冲。
2.石英晶体振荡器
可输出标准频率的振荡信号，如产生非常稳定的32768Hz的振荡信号。
3.分频器
将石英晶体振荡器产生的高频信号分频后，获得周期为1s的时间基准信号，送入控制门电路。
4.控制门
受分频器送来的时间基准信号的控制打开或关闭。控制门打开时，被测计数脉冲经控制门送入分压滤波电路；控制门关闭，被测计数脉冲无法通过控制门。
交流电的大小和方向随时间变化，呈正弦曲线。
3、讲授新课：70分钟
课 时 授 课 计 划
教
学
过
程
一、数字式频率表
数字式频率表的用来测量周期性变化的电压、电流信号频率的仪表。电工常用它来测量交流电的频率。
二、数字式频率表的组成
数字式频率表一般由频率/电压（f/u）转换器和数字式电压基本表配合组成。f/U转换器的作用是将被测频率信号转换成直流电压，然后送入数字式电压基本表进行测量，其工作程序如图4-22所示，f/U转换器主要由六部分组成，各部分的名称及功能如下：
3)数字频率表的特点是将f/U转换器与200mV数字电压表配合使用。它与数字频率计有着本质的区别。数字频率计是由数字电路构成，不作AC/DC转换。
4.归纳总结：5分钟
5.布置作业：5分钟
习题册
教研组长签名：教务科（盖章）
年月日
2.在数字式频率表中，控制门每打开一次，就完成一次测量过程，过程结束自动回到零位，接着重复下一个测量过程。换句话说，控制门每关闭一次，显示器就显示一次被测信号的频率，而且控制门开闭的时间间隔可以调节。于是，数字式频率表就会以不同的速度重复闪动，显示出被测信号的频率。
四、数字式频率表的使用
1 .图4-24所示的为常用的矩形数字式频率表，用四位LED显示，它采用交流220V作为电源电压。输入信号为交流电压信号，额定幅值为600V以内任意选择，可用于测量0~1MHz以内的频率。
5.分压滤波电路
可将由控制门电路送来的被测脉冲经分压、滤波后，获得平均值电压。由于控制门电路打开的时间是固定的（1s），所以，被测频率越高，单位时间内通过的控制门的脉冲数越多，获得的平均值电压越高。显然，在f/U转换器中，平均值电压U与f成正比关系。
6.电源
向各部分提供电能，保证频率表能够正常工作。
课时授课计划
授课日期
授课节次
授课班级
教学
目的
教学
重点
数字式频率表的组成和正确使用
教学
难点
数字式频率表的组成和工作原理
教学
准备
教案，教材，习题册
教学
方法
比较发现法、讲述法、
教
学
过
程
1、课堂组织：5分钟
2、复习旧课，导入新课：5分钟
问：直流电和交流电的区别是什么？
答：直流电的大小和方向不变，在时间轴上是一条直线;
2.使用时应注意以下几点：
1）按照要求接通数字式频率表的电源（一般为交流220V），将输入端和被测频率信号接通（注意被测信号幅度不得超过输入端的额定电压），即可进行测量。刚开始测量时，仪表数字会出现跳数现象，Байду номын сангаас等显示值稳定后再读数。
2）被测信号与数字式频率表的连接应尽量采用带屏蔽的导线，以避免外来信号的干扰。
注：从f/U转换器输出的与被测频率成正比的直流电压，直接送到数字式直流电流表，即可测量出被测信号的频率。
三、数字式频率表的工作原理
1.被测信号经放大整形后成为计数脉冲CP送到控制门。由石英晶体振荡器产生的振荡信号经分频器分频后输出时间基准信号T，并打开控制门。如果控制门打开的时间正好是1s，则通过控制门送入计数器的计数脉冲CP脉冲个数就是被测信号的频率。这就是数字式频率表的基本工作原理。显然，频率表显示的是在T这段时间内被测信号的平均值。