测量周期法

测频法测周法的误差分析

方法。 • 电桥法和谐振法是这类测量方法的典型代表。 • 直接法常常通过数学模型先求出频率表达式，然后利
用频率与其它已知参数的关系测量频率。 • （2）比对法 • 是利用标准频率与被测频率进行比较来测量频率。其
测量准确度主要取决于标准频率的准确度。 • 拍频法、外差法及计数器测频法是这类测量方法的典
fc
k
fc ) k (ln k ln f c
fc ) fc
f c fc
（3）测频公式误差
f
f x fx
1 f x • Ts
fc fc
f
f x fx
1 f x • Ts
f c fc
（4）测频计数误差 Tx1 触发电平
t
触发电平 t
Tx2 (a)无噪声干扰的计数脉冲
Tx3 (b) 有噪声干扰的计数脉冲
图5.5 噪声干扰引起的计数误差
（5）结论
• 利用电子计数器测量频率时，提高频率测量的准确度（减少测量误差）可采取如下措施：
• ① 选择准确度和稳定度高的晶振作为时标信号发生器，以减小闸门时间误差。
• ② 在不使计数器产生溢出的前提下，加大分频器的分频系数k，扩大主门的开启时间，以减小量化误差的影响。
测频控制
被测信号
&
衰减器
时标输入自校控制
≥1
宽带
整形
脉冲
放பைடு நூலகம்器
电路
形成器
去
&
主门
图5.2 A通道的基本框图
2．计数器计数器用触发器构成。在数字仪表中，最常用的是按
8421编码的十进制计数器，来了十个脉冲就产生一个进位。
3．显示与驱动电路电子计数器以数字方式显示出被测量，目前常用的有

示波器的频率计算和傅里叶变换

示波器的频率计算和傅里叶变换示波器是一种用于测量和显示电压波形的仪器，广泛应用于电子、通信、无线电等领域。

在使用示波器时，频率计算和傅里叶变换是两个重要的功能。

本文将介绍示波器中频率计算和傅里叶变换的原理和应用。

一、示波器的频率计算示波器的频率计算是指通过示波器测量得到的电压波形，计算出该波形的频率。

示波器中常用的频率计算方法包括周期测量法、计数法和相位比较法。

1. 周期测量法周期测量法是通过测量波形的一个完整周期所用的时间来计算频率。

示波器会自动测量出波形的周期，并根据周期计算出频率。

该方法适用于稳定且周期性的波形。

2. 计数法计数法是通过计算波形在固定时间内的周期数来计算频率。

示波器会在固定时间内对波形进行计数，并根据计数结果计算出频率。

该方法适用于任意类型的波形。

3. 相位比较法相位比较法是通过比较波形上升沿或下降沿的时间间隔来计算频率。

示波器会选择一个基准波形作为参考，然后测量其他波形与基准波形之间的时间差，再通过时间差计算频率。

该方法适用于不规则的波形。

二、示波器的傅里叶变换傅里叶变换是一种数学工具，可以将时域中的信号转换为频域中的频谱。

示波器中的傅里叶变换功能可以帮助我们了解波形的频率分量和幅度分布，以及波形的谐波情况。

傅里叶变换基本原理是将时域中的任意连续周期信号分解成多个简单的正弦和余弦信号，每个正弦和余弦信号的频率和幅度决定了原始信号的频谱特征。

示波器通过对波形进行傅里叶变换，将信号从时域转换为频域，以便更好地分析信号特性。

示波器中进行傅里叶变换主要有两种方式：快速傅里叶变换（FFT）和实时傅里叶变换（RTF）。

FFT是一种离散傅里叶变换的算法，在计算机中可以高效地对信号进行频谱分析。

RTF则是一种实时计算傅里叶变换的方法，可以实时显示波形的频谱。

傅里叶变换结果通常以频率和振幅为横纵坐标在频谱图中显示。

频谱图能够清晰地展示信号的频率分布情况，帮助我们分析信号的频率成分和谐波情况。

周期测量常用方法

定于频谱函数的模景。
收稿日期：２１一０ｏ０ｌ５一７
（５）
信号功率定义为在时间区间（一∞，信号 ∞），ｔ的平均功率，Ｐ表示，：（）用即
１
由式（）５可见，功率谱８（是是偶函数，０）它只决
Ｐ＝一Ｉｆ（ｄｍ￡ｔｉ）
采样得到的信号进行分析和处理，显示结果很不但
容易得到周期的结果。
Ｐ专Ｔｆ～ ∞ ＝ ∽ ＝ｍｄｌｉＴ
（）４
１基于功率谱测量周期的分析
１１功率谱．
比较式两式得：号的功率谱信
８∞：０）（掣
ｒｑｉｅｎｓ，ｔｓｓｕｙｏｎｒａｉｇｉｉｓｉｌｓｏｅｅｕｒｍｅｔｅｔｔｄｆｉｃｅｓｎｄｇｔｏｃｌｃｐＡＭｍｏｕａｉｎｉｎｌｅｏｍｅｓｒｍｅｔｌａｏｄｌｔｏｓｇａｐｒｄｉａｕｅｎ
选定用何种方法进行测量，结合ｍｆｂ编程进行周期的测量研究，实现周期的测量功能。ａａｌ
关键词：数字示波器；周期；Ａ调制Ｍ
Ｄｉｃｓｉｎｏｅｉｄｃｍｅｓｒｍｅｔｍｅｈｄｓｕｓｏｎｐｒｏｉａｕｅｎｔｏｓ
２１年第１０２期
文章编号：０９— ５２２１）１０７１０２５｛０２０ — １３—０３中图分类号：ｉ０Ｔｔ１３文献标识码：Ｂ

弹簧振子实验振幅与周期

弹簧振子实验振幅与周期弹簧振子是物理学中经常研究和实验的一个重要现象，它的振幅与周期之间存在一定的关系。

本文将探讨弹簧振子的实验原理、测量振幅与周期的方法以及它们之间的关联。

实验原理弹簧振子是由质量块和弹簧组成的简谐振动系统。

当质量块受到外力作用产生位移时，弹簧受力拉伸或压缩，从而产生弹力，使质量块回复原来的位置，这样便形成了振荡。

振荡的特征有两个重要参数，即振幅和周期。

测量振幅的方法测量弹簧振子的振幅是实验中的重要步骤。

下面介绍两种常用的方法。

1. 垂直法：将弹簧振子悬挂垂直于地面，然后将质量块拉到一边并释放，观察质量块的最大位移，这个位移就是振幅。

2. 水平法：将弹簧振子悬挂在水平方向上，然后将质量块拉到一边并释放，观察质量块的最大位移，这个位移同样是振幅。

测量周期的方法测量弹簧振子的周期也需要一定的实验方法。

以下是两种常见的测量周期的方法。

1. 计时法：将弹簧振子拉到一定的振幅后，开始计时，记录一定振动次数的用时t，然后用t除以次数，得到每个周期的平均时长。

2. 高速摄影法：利用高速摄影仪记录弹簧振子的运动，然后通过观察图像，可以准确地测量出每个周期的时长。

振幅与周期的关系在弹簧振子中，振幅与周期之间存在一定的关系。

根据物理学原理可以得出如下结论：1. 振幅与周期成正比：当振幅增大时，周期也会相应地增大；而当振幅减小时，周期会变小。

2. 非线性关系：振幅与周期的关系不是严格的线性关系。

即使振幅发生很小的变化，周期的变化可能是不同的。

这是由于弹簧的回复力并非严格按照胡克定律变化，存在一定的非线性因素。

结论通过实验测量，我们可以得出弹簧振子的振幅与周期之间的关系。

振幅的大小决定了周期的长短，当振幅增大时，周期也随之增大，反之亦然。

鉴于弹簧振子在物理学研究中的重要性，我们需要进一步深入研究振幅与周期之间的关系，并探索其他影响因素与弹簧振子的关联。

这样我们将更好地理解弹簧振子的行为和其在实际应用中的潜力。

知识笔记-3.3 电子计数法测量周期

第三章频率和时间测量技术§3.3电子计数法测量周期一、电子计数法测量周期的原理测周则是由晶振产生可以计数的窄脉冲N ，由被测信号产生闸门T ，具有Tx =NT c 的关系。

二、误差分析1、测周误差可以表示为：由误差曲线可以看出：被测信号频率越低，正负壹误差对测周精确度的影响就越小；基准频率fc 越高，测周的误差越小。

2、触发误差测周时闸门信号是由被测信号产生的，而被测信号有干扰，会导致时基闸门T 的不准确。

如图：U B 是触发电平，若没有干扰时闸门时间为T x ，若有干扰存在，闸门开启时间就会提前，会带来ΔT 1的误差。

11()()=()x c c c c x c x c x c cT f T f f T N f T f T f f ∆∆∆∆=±+=±+±+3、多周期测量进一步分析可知，多周期测量可以减小转换误差和± 1误差。

对于触发误差，周期倍乘K 倍后，由图可以看出，相邻周期产生的误差ΔT 是相互抵消的，只有第一个周期和最后一个周期产生的误差会存在，因此周期倍乘K 倍之后产生的总的触发误差和一个周期产生的触发误差一样，这就使得周期倍乘之后产生的触发相对误差减少为原来的1/K 倍。

4、测周总误差=±++⋅∆∆πk T kT f f u T f u x x c c mx c n 2()11 结论：1)用计数器直接测周的误差主要有三项，即量化误差、触发误差以及标准频率误差。

2)采用多周期测量即周期倍乘可提高测量准确度；有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）3)提高标准频率，可以提高测周分辨力；4)测量过程中尽可能提高信噪比Um ／Un 。

三、中界频率对某信号使用测频法和测周法测量频率，两者引起的误差相等，则该信号的频率定义为~。

若测频时扩大闸门时间n 倍，测周时周期倍乘k 倍：c M kf f nT。

单片机测周法测频法程序

单片机测周法测频法程序单片机是现代电子设备中常见的一种微型控制器，它可以完成各种功能，包括测量周波或频率。

在单片机中使用测周法或测频法测量信号的周期或频率是一种常见的应用。

本文将介绍如何使用单片机编写程序进行测周法和测频法测量。

首先，我们来介绍测周法。

测周法是一种通过测量信号的周期来确定频率的方法。

在单片机中实现测周法的程序可以分为以下几个步骤：1.初始化IO口和定时器首先，我们需要将单片机的IO口和定时器进行初始化。

这包括设置IO口为输入模式以接收信号，设置定时器的工作模式和时钟源。

2.开始计时接下来，我们需要开始定时器进行计时。

当信号的上升沿到来时，我们需要记录当前定时器的计数值。

3.等待信号下降沿到来在信号的下降沿到来之前，我们需要等待信号的下降沿到来。

4.停止计时并记录计数值当信号的下降沿到来时，我们需要停止定时器进行计时，并记录当前的计数值。

5.计算周期并计算频率最后，我们可以通过计算上升沿到下降沿的计数差，并结合定时器的时钟频率来计算信号的周期。

然后我们可以通过周期的倒数来计算信号的频率。

下面是一个简单的单片机测周法测量程序的伪代码示例：```c//初始化IO口和定时器init_io();init_timer();//开始计时start_timer();//等待信号下降沿到来wait_falling_edge();//停止计时并记录计数值stop_timer();record_count();//计算周期并计算频率calculate_period();calculate_frequency();```接下来我们来介绍测频法。

测频法是一种通过测量信号的频率来确定周期的方法。

在单片机中实现测频法的程序可以分为以下几个步骤：1.初始化IO口和计数器同样，我们需要将单片机的IO口和定时器进行初始化。

这包括设置IO口为输入模式以接收信号，设置计数器的工作模式和时钟源。

2.开始计数接下来，我们需要开始计数。

测量仪表校验周期的选择和确定

测量仪表校验周期的选择和确定高天云高天云先生，华东电力试验研究院高级工程师。

关键词：测量仪表校验周期选择因过程控制需要，火力发电厂大量使用测量仪表，实践证明，这些测量仪表的准确度(精确度)会随着使用时间的延长而逐渐降低，经过一段时间，其准确度就会出现超差现象。

如果仅仅是超差而不是损坏的话，往往不容易被注意到，从而造成不必要的损失或事故。

因此，测量仪表经过一段时间的使用，就需要重新校验调整，再次确认其准确度。

相邻两次校验之间的时间间隔称为校验周期，对表计的管理是要求进行周期校验，以保证使用中的表计合格。

各种测量仪表的检定规程推荐的检定周期大多为1年，而不是根据实际使用情况确定。

其实，由于仪表使用条件不同，频次不一，准确度变化也不一样，规定同样的周期显然不合理。

近年来，已开始在做调整校验周期的工作，但由于牵涉面广，进展缓慢。

在国外，合理的确认间隔一直是企业追求的目标，很早就开始了调整校验周期的研究，特别是工业用测量仪表一直采取企业自主管理原则，按市场经济规律运作，取得了很好效果。

国家质量技术监督局《关于企业使用的非强检计量器具由企业依法自主管理的公告》和ISO10012：2003《测量管理体系》的颁布，为科学确定测量仪表的校验周期提供了法律依据。

一调整校验周期的意义校验周期过长，会使表计准确度超出允许范围，从而给企业带来经济损失；但校验周期也不能太短，太短表计经常处于校准状态，或影响生产或需配备更多仪器设备，同时还要支付更多校准费用开支。

因此，正确选择校验周期就是要使两者达到最佳匹配或为零，实现测量目标；同时将每次校验的平均支出减到最小，以求得最大经济效益。

二测量可靠性目标仪表的测量不确定度是随着使用时间的延长而逐渐变化的。

如果仪表的测量不确定度超出允许范围，仍然用此仪表测量，其结果就可能会引起产品质量下降或造成生产事故。

因此，经过一段时间，必须对仪表进行重新校验，以提高表计的置信水平，该水平可用测量可靠性来度量。

摆锤的周期测量实验方法与精确计时技巧

摆锤的周期测量实验方法与精确计时技巧摆锤实验是物理学中常见的实验之一，通过测量摆锤的周期，我们可以研究摆锤的运动规律以及重力的影响。

本文将介绍一种常用的摆锤周期测量实验方法，并探讨一些能够提高实验测量精度的计时技巧。

一、摆锤周期测量实验方法1. 实验器材准备首先，我们需要准备一根可以悬挂摆锤的线或绳子，并找出一个稳定的支撑点。

接下来，选择一个适合的物体作为摆锤，例如一个小球或者一个重物。

务必确保摆锤能够自由地摆动，没有受到外界干扰。

2. 实验设置将摆锤悬挂在支撑点上，使摆锤处于静止状态，并垂直于地面。

调整摆锤的位置，使其摆动的幅度合适。

过大的摆动幅度可能导致摆锤受到空气阻力的影响，影响实验结果的准确性。

3. 开始测量在实验开始之前，可以先将一个计时器设置为0。

当摆锤释放后，点击计时器开始计时。

当摆锤摆动一定周期后，再次点击计时器停止计时。

记录下这个周期的时间。

4. 多次测量为了提高测量的准确性，我们需要进行多次测量。

通过多次测量，取平均值可以减小一些随机误差的影响。

建议进行至少5次测量，并计算出各次测量的平均值。

二、精确计时技巧1. 使用数字化计时器传统的秒表或手表虽然能够提供较为简单的计时功能，但其精确度相对较低。

为了提高实验测量的准确性，我们建议使用数字化计时器。

数字化计时器能够提供更高的精确度，并且一些计时器还具备自动记录和计算平均值的功能。

2. 同步计时在进行多次测量时，要确保每次测量的开始和结束时间是与摆锤周期运动的某一特定位置相对应的。

例如，可以在摆锤通过悬挂支撑点的最高位置时开始计时，而在摆锤再次经过这个位置时停止计时。

这样可以减小由于人为误差导致的计时不准确的可能。

3. 减小反射误差摆锤周期测量时，应尽量减小反射误差对计时的影响。

可以通过在摆锤运动区域的周围设置适当的遮挡物，减少外部光线的干扰。

此外，计时器应尽量接近实验现场，避免信号传输延迟引起的计时不准确。

4. 密切观察在进行摆锤周期测量时，我们需要对摆锤的运动进行密切观察。

基于单片机的转速测试系统

基于单片机的转速测试系统介绍了一种利用89C51型单片机技术实现高精度转速测量系统的方法。

这种测量系统具有数据准确、精度高、体积小、使用方便等优点，具有广阔的应用前景。

标签：转速测量系统;单片机;光电传感器1 转速测试的原理伴随着现代化的生产规模不断地扩大，基于单片机转速测量系统在工业和民用领域中都有很高的使用价值。

国内外的各类转速测量系统都朝着高智能化、高精度化、小型化的方面发展。

在智能化的转速测量系统中可以对转速进行自动高精度测量，大大的提高了实用价值。

转速测试系统的原理是测量旋转中的转子所产生的周期脉冲信號频率。

主要有测周期法、测频率法和测频测周期法三种：①测周期法（T法）测周期法转速通过两脉冲信号产生的间隔宽度决定（脉冲宽度用TP来表示），假设用来采集数据的叶片有N片，那么测量的时间是每转的1/N。

TP通过定时器测得，时钟脉冲计数通过定时器计数获得，在TP内计数值若为M1，那么计算公式为：P是转轴旋转一周脉冲发生器产生的脉冲fc是硬件产生的时钟脉冲频率，单位用HZ来表示N为转速，单位：r/minM1为时钟脉冲影响T法测量额精度误差有两个因素：两脉冲的上升沿触发时间不一样，计数和定时不一致。

这种方法在测量低转速时精度很高，随着速度的不断增加，T法的测量准度也随着降低。

②测频法（M法）测量脉冲发生器所产生的脉冲数m1来测量转速在时间T内完成。

测量精度由于定时时间T和脉冲不能保证同步，以及在T内不能测量外部脉冲的完整周期，捕捉脉冲信号的能力变差。

T要足够的长，才能确保测量结果的准确性。

③测频测周期法测频测周期法即综合了T法和M法，分别对高、低转速测量。

通过测量检测时间和在此检测时间内光电脉冲发生器所产生的脉冲信号来确定转速。

为确保在不同转速的测量准确性，要保证对两种不同脉冲信号进行同步测量。

2 单片机转速测量系统的主要原理单片机转速测量系统在实际应用中，大多数情况下都会被视线安装在相应的设备上，通过对不同类型的传感器产生脉冲信号，这样才能实现对电机的转速的测量。

示波器测量频率的两种方法

示波器测量频率的两种方法通过了解之前的介绍，朋友们可以了解到示波器测量电压、时间、相位等物理量的方法，那么大家是否了解示波器测量频率的方法呢？为了让大家对示波器有一个更加深入的了解，下面中国传感器交易网的专家来给大家介绍一下示波器的两种测量频率的方法。

1．周期法对于任何周期信号，可用前述的时间间隔的测量方法，先测定其每个周期的时间T，再用下式求出频率f：f=1/T例如示波器上显示的被测波形，一周期为8div，“t/div”开关置“1μs”位置，其“微调”置“校准”位置。

则其周期和频率计算如下：T=1us/div×8div=8usf=1/8us=125kHz所以，被测波形的频率为125kHz。

2．李萨育图形法测频率将示波器置X-Y工作方式，被测信号输入Y轴，标准频率信号输入“X外接”，慢慢改变标准频率，使这两个信号频率成整数倍时，例如fx：fy=1:2，则在荧光屏上会形成稳定的李沙育图形。

李萨如图的形状不但与两个偏转电压的相位有关，而且与两个偏转电压的频率也有关。

用描迹法可以画出ux与uy的各种频率比、不同相位差时的李沙育图形。

利用李萨如图形与频率的关系，可进行准确的频率比较来测定被测信号的频率。

其方法是分别通过李萨如图形引水平线和垂直线，所引的水平线垂直线不要通过图形的交叉点或与其相切。

若水平线与图形的交点数为m，垂直线与图形的交点数n，则fy/fx=m/n当标准频率fx（或fy）为已知时，由上式可以求出被测信号频率fy（或fx）。

显然，在实际测试工作中，用李沙育图形进行频率测试时，为了使测试简便正确，在条件许可的情况下，通常尽可能调节已知频率信号的频率，使荧光屏上显示的图形为圆或椭圆。

这时被测信号频率等于已知信号频率。

由于加到示波器上的两个电压相位不同，荧光屏上图形会有不同的形状，但这对确定未知频率并无影响。

李萨如图法测量频率是相当准确的，但操作较费时。

同时，它只适用于测量频率较低的信号。

物理实验技术中的周期测量方法与技巧

物理实验技术中的周期测量方法与技巧在物理实验中，周期测量是一项非常重要的任务。

周期是指某个物理量在一定时间内重复一次的时间间隔。

准确地测量周期可以帮助我们理解和分析各种物理现象，并在科学研究和工程应用中提供可靠的数据。

本文将介绍一些物理实验中常用的周期测量方法和技巧。

一、光电比例法光电比例法是一种常用的周期测量方法。

它基于光电效应和电子学技术，通过光电二极管、光敏电阻或光电倍增管等器件将光信号转化为电信号，然后使用放大、滤波和计数等电子学技术加工信号，最终得到周期信息。

光电比例法的操作较为简单，只需要将光源照射到光电二极管等器件上，即可获得周期信号。

然而，要获得准确的周期测量结果，需要注意以下几点：1. 光源的选取：应根据实验的具体要求选择合适的光源。

光源的亮度、波长、频率等参数都会对周期测量结果产生影响。

2. 信号的处理：在得到电信号后，需要进行合适的信号处理，如放大、滤波和计数等。

这样可以增加测量结果的准确性和稳定性。

3. 噪声的抑制：在实际测量中，常常会受到来自环境和仪器的噪声干扰。

因此，需要采取一些噪声抑制技术，如信号平均和滤波等，以提高测量的可靠性。

二、谐振法谐振法是另一种常用的周期测量方法。

它基于共振现象，通过调整外部激励频率和谐振频率的匹配程度，确定周期的大小。

在谐振法中，谐振器是关键设备。

谐振器与被测系统振动模式相似，当激励频率接近被测系统的固有频率时，能量传递最为有效。

通过测量激励频率和对应的谐振曲线，可以准确确定周期。

然而，谐振法也存在一些技巧和注意事项：1. 准确选取谐振频率：谐振频率的选取非常重要，应通过预实验或计算确定。

不同系统的谐振频率有所不同，选择恰当的频率可以提高测量的准确性。

2. 调节激励频率：在测量过程中，需要逐渐调节激励频率与谐振频率接近。

这可以通过改变激励源的频率或调整系统参数等方法实现。

需要注意的是，激励频率的变化应缓慢进行，以免引起系统的过大振幅或共振失谐。

测量周期法。

将被测量信号经过整形后转换成方波信号，利用单片机查询两个上升沿，在此期间根据晶体振荡器产生的周期为 Tc的脉冲送计数器进行计数，设计数值为N，则得被测量信号的周期值Tx=Tc×N，然后取其倒数即为被测量信号的频率。

图1 信号周期测量原理图A点波形图 2 频率测量计数波形示意图件头:/*-------------------------------------测量周期法的基本原理:在被测信号Ｔ内，对某一基准时间进行计数,基准时间与计数值的乘积便是被测周期.---------------------------------------*/#include"at89x51.h"#define uint unsigned intuint count, period;bit rflag = 0; //周期标志void control(void){TMOD = 0x09; //T/C0为方式１，INT0 为１是启动定时器IT0 = 1; //脉冲方式（后沿负跳有效）进入中断TH0 = 0;TL0 = 0;P1_0 = 0; P1_0 = 1; 、//触发器清零TR0 = 1; //启动T/C0EX0 = 1; //只开外部中断１EA = 1; //开总中断}void INT_0(void) interrupt 0 using 1 //INTO中断服务{EA = 0;TR0 = 0;count = TL0 + TH0 * 256;//取计数值rflag = 1; //设标志EA = 1;main(){control();while(rflag == 0); 、//等待一个周期period = count * 2; //fosc = 6MHz,2us计数增１，周期值单位us }欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。

电子系统课程设计——简易频率计

河南科技大学课程设计说明书课程名称＿现代电子系统课程设计＿＿题目＿简易数字频率计设计＿学院＿＿电子信息工程学院＿＿＿＿班级＿＿学生姓名＿＿＿＿＿＿＿指导教师＿＿＿＿＿＿日期＿＿＿2011年12月16日＿＿课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称现代电子系统课程设计学生姓名专业班级设计题目简易数字频率计设计一、课程设计目的掌握高速AD的使用方法；掌握频率计的工作原理；掌握GW48_SOPC实验箱的使用方法；了解基于FPGA的电子系统的设计方法。

二、设计内容、技术条件和要求设计一个具有如下功能的简易频率计。

（1）基本要求：a．被测信号的频率范围为1～20kHz，用4位数码管显示数据。

b．测量结果直接用十进制数值显示。

c．被测信号可以是正弦波、三角波、方波，幅值1～3V不等。

d．具有超量程警告（可以用LED灯显示，也可以用蜂鸣器报警）。

e．当测量脉冲信号时，能显示其占空比（精度误差不大于1%）。

（2）发挥部分a．修改设计，实现自动切换量程。

b．构思方案，使整形时，以实现扩宽被测信号的幅值范围。

三、时间进度安排布置课题和讲解：1天查阅资料、设计：4天实验：3天撰写报告：2天四、主要参考文献何小艇《电子系统设计》浙江大学出版社2008.1潘松黄继业《EDA技术实用教程》科学出版社2006.10指导教师签字：2011年11月28日摘要频率计是数字电路中的一个典型应用，是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器，频率测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。

数字频率计是数字电路中的一个典型应用，实际的硬件设计用到的器件较多，连线比较复杂，而且会产生比较大的延时，造成测量误差、可靠性差。

随着复杂可编程逻辑器件（CPLD）的广泛应用，以EDA工具作为开发手段，运用VHDL语言。

将使整个系统大大简化。

提高整体的性能和可靠性。

在本文中，我们设计了一个简易数字频率计。

主要分为如下几个部分：●A/D模块：用VHDL语言写一个状态机，控制ADC0809芯片正常工作，使输入的被测模拟信号经过ADC0809芯片处理，转化为数字信号。

单摆周期的测量方法比较

单摆周期的测量方法比较作者：杨春华来源：《新课程学习·上》2014年第04期摘要：“单摆”是高中阶段一个重要的物理模型，单摆周期的测量更是教学过程中的关键环节。

不论是实验操作还是实验题目考查，都不可避免地需要测量单摆的周期。

标准的测量方法是，当单摆振动稳定后，从摆球经过平衡位置开始计时，每经过平衡位置计数一次，共记录60～100次经过平衡位置所用时间，通过计算求出周期的平均值。

关键词：单摆；弊端；方案根据高中生现阶段的知识水平和实验能力以及理解能力，我认为这种测量方法弊端很多。

弊端一：计时起点难以把握摆球经过平衡位置时速度最大，瞬间便经过最低点，这就很难保证是从平衡位置开始计时。

即使看准了平衡位置，按动秒表也需要一定的反应时间，在这短暂的时间内，摆球可能已经偏离平衡位置很大距离，这就不是“经过平衡位置开始计时”了。

同理，当摆球最后一次经过平衡位置时也很难做到同时停止计时，计时起点和终点都由于瞬时速度大而不准确，这个误差不容忽视。

弊端二：计数方式不同影响周期计算当摆球第一次经过平衡位置时计数为“1”，测出n次经过平衡位置的总时间t，由于摆球连续两次经过平衡位置的时间间隔是半个周期，所以此种情况周期的计算表达式为T=。

若摆球第一次经过平衡位置时计数为“0”，测出n次经过平衡位置的总时间t，此时周期的计算表达式变为T=。

两种计数方式区别在于第一次计数计为“0”还是“1”，这就决定计算周期时n是否减去“1”。

高中生很容易在此处犯错，将会直接影响到周期的计算。

弊端三：摆球经过平衡位置次数过多，给计算带来麻烦实验所用单摆摆长一般80 cm左右，周期接近1.7 s，摆球两次经过平衡位置的时间间隔不足1 s，况且实验过程中要连续观察摆球几十次经过平衡位置，或是视觉疲劳，或是精神不集中，只要注意力稍微不集中就可能漏掉一次，这种失误经常发生，对周期的计算有很大影响。

可见，传统的周期测量方法对于高中生来说难度很大，不论是实验操作性还是数据处理，都会受到人为因素的影响。

测频法和测周法转速测量的课程设计报告

一、任务要求1．性能要求：测量围：5～5000rpm；2．功能要求：采用MCS51系列单片机完成测量，并将测量值显示于数码管上。

分别采用测频法和测周法进行设计，并比较不同速度段的测量精度。

二、方案论证系统组成：图1-1 系统组成框图如图1-1所示，本次设计的系统主要由以下几个部分组成，即：传感器、单片机以及显示部分组成。

各个部分的方案论证如下：2.1传感器的选择目前，可用于测速的传感器有很多，例如：光电传感器，开关型霍尔传感器，电涡流传感器以及光电编码器等。

方案一：采用光电传感器光电传感器是通过光电二极管和光敏三极管把光输入信号转化为磁输入信号的器件。

光电传感器的优点是响应速度快、测量精度高，能够直接输出高低电平，缺点是容易受外来光线、灰尘等的影响，即对周围环境的要求比较高。

方案二：采用开关型霍尔传感器开关型霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器件。

开关型霍尔的优点是能够直接输出高低电平，属于大信号传感器，对外部的信号调理电路要求不高，缺点是响应速度不如光电传感器。

方案三：采用电涡流传感器电涡流传感器是利用电涡流效应来工作的传感器，具有长期工作稳定性好，抗干扰能力强，但是输出信号比较弱，后续处理电路比较复杂，且一般价格比较高。

在灰尘和粉尘较少而要求频率响应围比较宽的情况下，可以采用光电传感器。

而在灰尘和粉尘比较多的情况下，则选用开关型霍尔传感器。

由于本次设计主要针对自行车和汽车的测速，故选用开关型霍尔传感器。

2.2显示模块的选择方案一：采用LED数码管LED数码管只可以显示数字和简单的字母，其优点是价格便宜，程序编写比较简单，功耗低，缺点是亮度不高，在要显示数字多的场合下，体积较大，比较占空间。

方案二：采用LCD1602液晶显示LCD1602液晶显示模块具有体积小、功耗低，对比度可调且能够显示ASC II 码和简单的汉字等优点，其缺点是成本比数码管高，而且程序编写相对复杂。

方案三：采用LCD12864液晶显示LCD12864液晶显示屏优点是能够显示汉字，且功耗比较低，其确定是软件编程比较复杂。

测量周期法(借鉴资料)

}
void INT_0(void) interrupt 0 using 1 //INTO 中断服务
{
EA = 0;
TR0 = 0;
count = TL0 + TH0 * 256;//取计数值
rflag = 1;
//设标志
8 参考 8
2
EA = 1; }
main() {
control(); while(rflag == 0); 、//等待一个周期 period = count * 2; //fosc = 6MHz,2us 计数增１，周期值单位 us }
测量周期法的基本原理:在被测信号Ｔ内，对某一基准时间进行计数,基准时间与计数值的乘积便是被测周期.
---------------------------------------*/
#include"at89x51.h"
#define uint unsigned int
8 参考 8
1
uint count, period;
测量周期法。将被测量信号经过整形后转换成方波信号，利用单片机查询两个上升沿，在此期间根据晶体振荡器产生的周期为 Tc 的脉冲送计数器进行计数，设计数值为 N，则得被测量信号的周期值 Tx=Tc×N，然后取其倒数即为被测量信号的频率。
A点波形
图 1 信号周期测量原理图
图 2 频率测量计数波形示意图件头: /*-------------------------------------
8 参考 8
3
bit rflag = 0;
//周期标志
void control(void)
{
TMOD = 0x09; //T/C0 为方式１，INT0 为１是启）进入中断

测量脉冲方法

测量脉冲方法
1.均值检波法：这种方法广泛应用于万用表中交流电压、电
流测量电路的交直流转换电路中。

这种方法对交流信号进行半波或全波整流，再对整流输出的脉动直流信号采用积分电路得到较平缓的直流信号，直流信号的幅值就是被测信号的半波整流平均值或全波整流平均值，再利用被测信号的半波整流平均值或全波整流平均值与有效值的关系即可计算出被测信号的有效值。

2.示波器测量法：以示波器测量1pps脉冲信号（正）脉冲宽
度的方法为例，大体步骤为：选择测量通道1，连接1pps 脉冲信号，设置阻抗、触发电平、Analog幅度（纵轴）、Horizontal时间分辨率（横轴）等参数，然后通过QuickMeas测量1pps脉冲信号的正脉冲宽度。

3.测频率法（M法）：是测量单位时间内的脉数换算成频率，
因存在测量时间内首尾的半个脉冲问题，可能会有2个脉的误差。

速度较低时，因测量时间内的脉冲数变少，误差所占的比例会变大，所以M法宜测量高速。

如要降低测量的速度下限，可以提高编码器线数或加大测量的单位时间，使用一次采集的脉冲数尽可能多。

4.测周期法（T法）：是测量两个脉冲之间的时间换算成周期，
从而得到频率。

因存在半个时间单位的问题，可能会有1个时间单位的误差。

速度较高时，测得的周期较小，误差所
占的比例变大，所以T法宜测量低速。

如要增加速度测量的上限，可以减小编码器的脉冲数，或使用更小更精确的计时单位，使一次测量的时间值尽可能大。

5.M/T 测速法：低速时测周期、高速时测频率。

假定能接受
的误差范围为1%、M法测得脉冲数为f, T 法测得时间为t 。

简述通用计数器测频法和测周法的原理。

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水平位移观测法垂直位移观测法的种类_特点和适用条件

水平位移观测法垂直位移观测法的种类_特点和适用条件1.水平位移观测法(1)位移传感器法：通过安装位移传感器，测量监测点的水平位移变化。

常用的位移传感器有基线测量仪、液位计、压力传感器等。

特点：通过直接测量位移，精度高、可靠性较好。

适用条件：适用于需要长期监测和高精度位移数据的场合，如滑坡、地面沉降等。

(2)锚索法：通过测量锚索的变形来推测监测点水平位移的变化。

锚索分为固定端和自由端两端，通过测量固定端和自由端的位移差来计算监测点的位移。

特点：操作简单，适用于较小的水平位移监测。

适用条件：适用于坚固的地质体，如岩石边坡、挡土墙等。

(3)周期测量法：通过测量监测点周围特征物体的周期性变化（如树木生长、建筑物倾斜、地下水位等）来反推位移的变化。

特点：非接触式测量方法，无需设立监测设备，适用于大范围水平位移监测。

适用条件：适用于有适当的特征物体用于周期测量的场合，如自然灾害的预警、较大规模的地表移动等。

2.垂直位移观测法(1)地面沉降观测法：通过安装地面沉降点，测量地表的垂直位移变化。

常用的观测方法有水准测量、GPS测量等。

特点：精度高，能够全面了解地表的垂直位移变化，适用于长期监测。

适用条件：适用于需要检测地表垂直位移的场合，如地基沉降、地下工程变形等。

(2)地下水位变化法：通过监测地下水位的变化来推测地下水位对地表的影响，从而间接测量垂直位移。

特点：操作相对简单，并且能够长期监测地下水位变化情况。

适用条件：适用于对地下水位变化敏感的地质灾害监测，如地面沉降、地下水突增等。

(3)倾斜测量法：通过倾斜传感器、倾角测量仪等测量仪器，测量倾斜角度的变化来间接推测垂直位移的变化。

特点：操作简单，适用于监测较小的垂直位移。

适用条件：适用于需要实时或动态监测的场合，如斜坡的变形、建筑物倾斜等。

总结起来，水平位移观测法和垂直位移观测法主要通过不同的传感器和测量方法来获取位移数据。

在选择观测方法时，需要根据监测需求、地质条件和预算等方面考虑，选择最合适的观测方法进行位移观测。

高中物理实验测量机械振动的周期与频率

高中物理实验测量机械振动的周期与频率在高中物理学习中，实验是非常重要的一部分，通过实验可以帮助我们更直观地理解和巩固所学的理论知识。

测量机械振动的周期与频率是高中物理实验中的一个重要内容。

本文将介绍一种常用的实验方法，帮助同学们准确测量机械振动的周期与频率。

实验名称：测量机械振动的周期与频率实验目的：本实验旨在通过测量机械振动的周期与频率，加深学生对振动的理解，巩固相关理论知识，并掌握测量的方法与技巧。

实验器材：1. 弹簧振子装置2. 记时器3. 尺子或标尺4. 实验笔记本实验步骤：1. 准备弹簧振子装置，确保其安全稳定。

2. 使用标尺或尺子测量振子的长度，并记录下来。

确保测量精确。

3. 轻轻将振子拉至一侧，然后松手使其自由振动起来。

4. 启动记时器，并开始计时，记录下振子完成十个完整振动周期所用的时间。

5. 停止记时器，计算出十个周期的均值，即为振动的平均周期。

6. 根据平均周期的倒数，即可求得振动的频率。

实验数据处理：1. 根据实验步骤所得到的数据，计算出振动的平均周期。

2. 将平均周期的倒数，即频率，计算出来，并记录下来。

实验注意事项：1. 操作时需小心谨慎，避免振子或其他器材的损坏，以防生命安全事故的发生。

2. 测量尺子或标尺应与振子垂直，并确保测量起点准确。

3. 计时器应准确启动与停止，以保证测量的准确性。

实验结果分析：通过上述实验步骤，我们可以获得振动的平均周期和频率。

根据振动的周期与频率的关系公式：频率=1/周期，我们可以进一步得到振动的频率。

本实验的目的就是通过测量实际数值，验证振动的周期与频率的关系。

实验结果的准确性与精确性取决于实际测量的过程和仪器的精度。

因此，在进行实验前，我们要仔细检查实验仪器的状态，并确保其精确度和可靠性。

在进行实验时，要求同学们共同合作，互相监督，尽量提高测量的准确性。

总结：通过本实验，我们学习了一种快速测量机械振动周期与频率的方法，并且掌握了操作实验器材的技巧。