频率和时间测量及仪器
测频率的方法
测频率的方法在科学研究和工程实践中，测量频率是一项非常重要的工作。
频率是指单位时间内某一周期性事件发生的次数，通常以赫兹（Hz）为单位。
测量频率的方法有很多种，下面将介绍几种常用的方法。
首先，最常见的测量频率的方法是使用频率计。
频率计是一种专门用于测量频率的仪器，它可以直接显示待测信号的频率值。
频率计的工作原理是利用输入信号的周期性特征，通过计数或者计时的方式来得到信号的频率。
频率计可以分为数字频率计和模拟频率计两种类型，数字频率计通常具有更高的精度和稳定性，而模拟频率计则更适合于一些特定的应用场景。
其次，除了使用频率计外，还可以通过频谱分析仪来测量频率。
频谱分析仪是一种能够将信号的频率分布情况显示在频谱图上的仪器，通过观察频谱图可以直观地得到信号的频率信息。
频谱分析仪通常可以提供更加详细和全面的频率分布信息，对于复杂信号的分析更加有效。
另外，对于周期性信号，还可以使用示波器来测量频率。
示波器是一种能够显示信号波形的仪器，通过观察信号的周期性波形，可以得到信号的周期，从而计算出频率。
示波器通常能够提供更加直观的波形显示，对于频率的初步估计和观测非常有帮助。
除了上述几种常用的方法外，还有一些其他的测频率方法，比如利用计数器进行频率测量、使用锁相环进行频率跟踪等。
不同的方法适用于不同的应用场景，选择合适的方法可以提高测量的准确性和效率。
总的来说，测量频率是一项非常重要的工作，在实际应用中有很多种方法可以选择。
选择合适的方法需要根据具体的测量要求和条件来进行，同时也需要结合实际经验和技术水平来进行判断。
希望本文介绍的几种方法能够对大家有所帮助，同时也希望大家在实际工作中能够根据具体情况选择合适的方法进行频率测量。
实验名称：时间测量中随机误差的分布规律 (2)
实验名称：时间测量中随机误差的分布规律实验目的：用常规仪器（如电子秒表，频率计等）测量时间间隔，通过对时间和频率测量的随机误差分布，学习用统计方法研究物理现象的过程和研究随机误差的分布规律。
实验器材及规格：秒表0.01s实验原理：1常用时间测量仪器的简要原理：机械节拍器：由齿轮带动摆做周期性运动，摆动周期可以通过改变摆锤的位置来连续调节。
电子节拍器：由石英晶体震荡器，计数器，译码器，电源，分档控制及显示部分组成。
按一定频率发出有规律的声音和闪光。
电子秒表：机心由CMOS集成电路组成，石英晶体震荡器做时标，一般用6位液晶数字显示。
连续累积时间59min,59.99s,分辨频率为0.01s。
V AFN多用数字测试仪：由PMOS集成元件和100kHs石英晶体震荡器构成。
可测量记数，震动，累计，速度，加速度，碰撞，频率，转速，角速，脉宽等。
时标由DC10集成电路和100kHs石英晶体震荡器构成。
2在不考虑系统误差的前提下，用时间测量仪器，测量同一时间N次，统计时间分布规律，并且分析误差。
当N趋于无穷时，各测量值出现的概率密度可用正态分布的概率密度函数表示：221()/21()niiX Xf x eσ=⎡⎤--⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑=平均值计算公式：1/niiX X n==∑标准差计算公式：Xσ=（1）统计直方图方法在一组等精度测量的N个结果中，找出最大最小值，再有此得到极差max minR X X=-。
将极差分为K 个部分。
每个区间长度x ∆MAX MINX X R x K K-∆==将落在每个区间的次数称为频数，i n N 称为频率。
最后以X 为横轴i nN为纵轴做图。
（2）密度分布曲线利用直方图中得到的概率密度值，以概率密度值为纵坐标，x 为横坐标可的密度分布曲线，数据处理:最小值min 2.84X s=最大值max 3.64X s=平均值 3.23X s=标准差0.15sσ=A 类不确定度0.01s Ua σ==因为人反应时间约为0.2s,秒表仪器误差约为0.01s,所以取 B 类不确定度 0.20Ub s =误差合成0.25s ∆== P ≥0.95 测量结果为(3.230.25)T s =± 置信概率 0.95P ≥图表统计如下:取区间数K=17，区间长0.05s 。
通用计数器使用方法
通用计数器使用方法通用计数器简介：通用计数器是用来测量频率、频率比、周期、时间间隔、累加计数的测试仪器，通用计数器能在给定时间内计算出所通过的脉冲数并显示计数结果的数字化仪器。
通用计数器是用数字显示被测信号频率的测量仪器，被测量的信号可以是方波、正弦波或其它周期性变化的信号。
本文主要对通用计数器使用方法进行介绍，但要了解通用计数器使用方法首选需要知道通用计数器功能特点技术指标以及组成结构和应用范围，这样才能在使用过程中判断怎样的通用计数器适合用户的需求。
随着电子技术的不断进步，通用计数器的功能和性能也在不断完善，通用计数器的应用领域也越来越多，尤其在在工业生产和科学实验中经常需要用到通用计数器，所以对于用户来说选择一款合适的通用计数器是非常重要的。
本公司生产的通用计数器性能可靠技术指标范围广可用于多种不同行业。
通用计数的功能：目前对于各行各业的用户来说，他们在实际工作都会用到通用计数器，所以对于通用计数器的功能也有很多要求。
我们公司的SYN5635型通用计数器不但使用广泛能满足用户需求，并且具有很多功能。
本公司生产的SYN5635型通用计数器是按照《通用计数器检定规程》研发生产的高性价比的时间间隔和频率测试仪器。
SYN5635型通用计数器可以对频率、周期、频率比、输入功率最大值、最小值、峰峰值、时间间隔、脉宽、上升时间、下降时间、占空比、相位、功率等进行测量，通用计数器配以适当的插件，还可以测量相位、电压等电量。
通用计数器兼有强大的数学运算、统计功能，包括平均值、标准偏差、最大值、最小值、峰峰值、累加计数、阿仑方差和频率偏差等。
通用计数器设备的内部时基，标准配置恒温晶振OXCO，可以选择高稳晶振或者铷原子钟。
通用计数器的数据通信接口有USB通信接口和RJ45网络通信接口，数据格式符合IEEE UFFC-S要求，与主流频率计格式一致。
通用计数器还能连接外部参考设备输入，输入频率正弦10MHz，电平≥1dBm，物理接口BNC。
物理实验技术中的频率测量使用方法
物理实验技术中的频率测量使用方法物理实验中频率测量的使用方法在物理实验中，频率测量是一项重要的技术手段。
频率测量可以帮助我们了解物体的振动、波动以及各种物理信号的特性。
本文将介绍一些常见的频率测量使用方法，包括机械振子实验、示波器测量和频谱分析仪应用。
一、机械振子实验中的频率测量在机械振子实验中，频率测量是为了了解振子的固有频率，并用于研究与频率相关的现象。
常见的测量方法有计数器法和示波器法。
计数器法是一种简单直接的方法。
我们可以使用一个计数器来计算振子的振动周期，然后通过周期计算出频率。
这种方法适用于频率较低或周期较长的振动现象。
示波器法则是一种更为常见和精确的方法。
示波器可以将振子的振动实时显示在屏幕上，通过观察波形图的重复周期，可以直接测量出频率。
示波器法适用于频率较高或周期较短的振动现象。
二、示波器测量中的频率测量示波器是一种用于观察和测量电子信号的设备。
在物理实验中，示波器的频率测量功能被广泛应用于信号分析和调试。
示波器的频率测量主要通过时间测量来实现。
示波器可以测量信号波形的时间周期，并通过倒数转换为频率。
常见的示波器频率测量方法有峰峰值法和周期计数法。
峰峰值法是一种直接测量示波器屏幕上两个相邻波峰或波谷之间的时间间隔的方法。
通过不断测量并求平均值，可以得到相对精确的频率值。
周期计数法是一种更常用的示波器频率测量方法。
示波器可以自动识别信号波形的上升沿或下降沿，并开始计数，直到下一次上升沿或下降沿出现，然后停止计数并除以测量时间，得到频率值。
三、频谱分析仪在频率测量中的应用频谱分析仪是一种专门用于分析信号频谱的设备。
频谱分析仪可以将信号分解成不同频率分量，并显示每个频率分量的幅度和相位。
频谱分析仪的频率测量是基于信号的频谱分析原理。
通过将信号输入频谱分析仪，它可以对信号进行频域分解，然后通过测量各个频率分量的位置和幅度来得到频率信息。
频谱分析仪广泛应用于信号分析和故障诊断。
例如，在音频产业中，频谱分析仪可以用于分析音频信号的频谱，帮助制造商调试音响设备的性能。
时间频率计量常见仪器校准及高端仪器设备标准
时间频率计量常见仪器校准及高端仪器设备标准广电计量杜亚俊广电计量配备了铯原子频标、铷原子频标、GPS接收机、频标比对器、相位噪声测试系统等时间频率计量标准，频率范围从直流到40GHz，准确度达到1×10-13，直接溯源至中国计量科学研究院（NIM），可对时间频率类仪器进行校准。
常见仪器计量校准：频率标准、高稳晶振、频率合成器：频率标准仪、频率合成器、频率交换器、石英频率标准等。
频率计、计数器、秒表：频率计、通用计数器、数字电子毫秒仪、微波频率计、时间间隔测量仪、机械秒表、电子秒表等各类计时器等。
调制域分析仪频稳对比器石英分析仪、时钟分析仪高端仪器设备标准：名称型号实图功能指标铯原子频率标准3235B 校准频率：准确度、频率稳定度、相位噪声、秒信号频率准确度：5×10-13频率稳定度：σ（y）（10s）：1.7×10-11σ（y）（1s）：2.7×10-14相对噪声：ξ（1Hz）≤-100dBc/Hz ξ（100kHz）≤-154dBc/Hz铷原子频率标准DH1001 校准频率：准确度、频率稳定度频率准确度：1×10-10频率稳定度：σ（y）（1s）：1×10-11σ（y）（10s）：3.2×10-12σ（y）（100s）：1×10-12 频率漂移K(d)：2×10-12频标比对器 PO7D-2校准频率：稳定度、准确度比对不确定度：u c=1×10-10/0.01su c=1×10-11/0.1su c=1×10-12/1s u c=2×10-13/10su c=3×10-14/100s。
频率计的使用教程
频率计的使用教程频率计是一种常见的电子测量仪器，它主要用来测量电波的频率。
在电子领域中，频率是一个关键的参数，对于各种电子设备和电路的设计、调试以及故障排除都起到非常重要的作用。
本文将介绍频率计的基本原理和使用方法，以帮助读者更好地使用这一仪器。
1. 频率计的原理频率计基于时间测量的原理工作。
它通过计时器测量电波的一个周期所需要的时间，并将其转化为频率。
主要有两种类型的频率计：直接计数频率计和间接计数频率计。
直接计数频率计通过计算固定时间内电波周期数的方式来测量频率。
它具有精确度高的优点，但需要较长的测量时间。
间接计数频率计则通过测量时间基准中的计数周期数来估算电波的频率。
它具有测量速度快的优点，但精确度相对较低。
2. 频率计的使用步骤使用频率计之前，我们需要确保仪器正常工作，并将其连接到要测量的电路或设备上。
第一步是设置测量范围，一般频率计会提供多个测量范围可供选择。
我们需要根据待测电波的频率范围选择合适的测量范围，以保证测量结果的准确性。
第二步是调整频率计的灵敏度，也称为量程档位。
灵敏度设置过高会导致测量结果不准确，而设置过低则可能无法检测到待测信号。
通常，我们可以根据实际情况进行适当的灵敏度调整。
第三步是连接待测信号源到频率计的输入端。
我们需要确保信号源的输出与频率计的输入匹配，并使用合适的连接线杜绝信号干扰或衰减。
第四步是启动频率计，并等待一段时间以达到稳定状态。
这个时间可以根据仪器的规格和信号源的稳定性来确定。
第五步是开始测量，根据仪器的操作界面，可以选择不同的测量模式进行频率测量。
一般来说，频率计会提供多种显示方式，如数字显示和图形显示等。
3. 注意事项在使用频率计时，我们需要注意以下几点：首先，要保持仪器的环境干燥、清洁，并避免剧烈震动或碰撞，以确保仪器正常工作。
其次，需要根据仪器的规格和测量要求选择合适的频率计。
不同的频率计有不同的测量范围、精确度和测量速度。
此外，还需要注意待测信号的特性，如频率范围、幅值、稳定性等。
电子测量与仪器教学课件第7章 频率特性测量及仪器
频域分析则是研究信号中各频率分量的幅值A与频率f的关系，包括线性系统频率特性的测 量和信号的频谱分析。频率特性测量和频谱分析都是以频率为自变量，以频率分量的信号 值为因变量进行分析的，通常由频率特性测试仪(扫频仪)来完成。其中，频率特性测试仪利 用扫频测量法，可直接在显示屏上显示被测电路的频率响应特性；频谱分析仪则是对信号 本身进行分析和对线性系统非线性失真系数进行测量，从而可以确定信号所含的频率成分， 了解信号的频谱占用情况，以及线性系统的非线性失真特性。
（3）增益测试。将Y衰减置于10挡上（相当于衰减20 dB），调节 粗、细输出衰减使因被测电路接入而变化的曲线高度仍恢复为H， 记下输出衰减总分贝数A2，则该中频放大器的电压增益k为
（4）测量带宽。利用扫频仪上的频标，在幅度左右两边分别对应 与波峰的0.707倍时的上下频率差就是被测网络的幅频特性曲线的 频带宽度。
扫频测量法就是将等幅扫频信号加至被测电路输入端，然后用显示器 来显示信号通过被测电路后振幅的变化。由于扫频信号的频率是连续 变化的，因此在屏幕上可直接显示出被测电路的幅频特性。
7.2 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ频仪
扫频仪是频率特性测试仪的简称，是一种能在荧光屏上直接观测 到各种网络频率特性等曲线的频域测量仪器，由此可以测算出被 测电路的频带宽度、品质因数、电压增益、输出阻抗及传输线特 性阻抗等参数。扫频仪与示波器的主要区别在于前者能够自身提 供测试时所需要的信号源，并将测试结果以曲线形式显示在荧光 屏上。
常用测量仪器设备精度表
25
电子水准仪Leica DNA03
电子测量 -铟钢尺:0.3mm/km标准水准尺:1.0mm/km光学测量:2.0mm测距精度（电子）：1cm/20m(500ppm)
测程 -电子测量:1.8m-110m光学测量:0.6m以上
电子测量 -最小读数：0.01mm,0.0001ft,单次测量时间 一般3s望远镜放大倍率 24x
标准模式 1mm+ ×10-6D / 一般为 s
快速模式 3mm + ×10-6D / 一般为 s
跟踪模式 3mm+ ×10-6D / 一般＜ s
瑞士
27
全站仪 Leica TCA2002
角度测量--
精度：〞(Hz,V)
补偿器：〞(设置精度)
4′ （补偿范围）
距离测量—
测程：2500m（圆棱镜）
1300m (360°棱镜)
倾斜角度：操作时：+/- 30°
英国
24
水准仪Leica NA2
往返测高程精度 :
0.7mm /km
0.3mm/km (带测微计）
放大倍率 :标准32x，FOK73 目镜(可选) 40x，FOK117 目镜(可选) 25x
补偿器设置精度: ''补偿器工作范围 :±30’
工作温度 :-20℃到 +50℃贮藏温度 :-40℃到 +70℃
18
浅地层剖面系统
Chirp III
频率：低频2-7kHz,高频10-20kHz；
发射速率：最大15 次/秒；
脉冲长度：5 ms-60 ms，可选；
输出能量：每个通道，最大为4KW；
穿透深度（参考）：泥沙中最大100米；
分辨率：高频7.5cm；
第4章 时间与频率的测量
4.4 通用计数器 4.4.1 通用电子计数器的基本组成 4.4.2 电子计数器的使用 4.4.3 通用电子计数器的测量功能 4.5 其他测量频率的方法 4.5.1 电桥法测频 4.5.2 谐振法测频 4.5.3 频率-电压转换法测量频率 4.5.4 拍频法测频 4.5.5 差频法测频 4.5.6 用示波器测量频率
=
±⎜⎜⎝⎛
1 10n Tx
fc
+
1
2 ×10n π
× Vn Vm
+
Δf c fc
⎟⎟⎠⎞
（4-16）
（2）采用多周期测量可提高测量准确度；
（3）提高标准频率，可以提高测周分辨力；
（4）触发转换误差与被测信号的信噪比有关，信噪比越 高，触发转换误差越小。测量过程中尽可能提高信噪 比 Vm /Vn 。
整形
送主门的一
0
t
个输入端。
微分
0
t
图4-6 输入电路工作波形图
3)计数显示电路
这部分电路的作用，简单地说，就是 计数被测周期信号重复的次数，显示 被测信号的频率。它一般由计数电路、 逻辑控制电路、译码器和显示器组成。
4)控制电路
控制电路的作用是产生各种控制信号， 去控制各电路单元的工作，使整机按 一定的工作程序完成自动测量的任务。 在控制电路的统一指挥下，电子计数 器的工作按照“复零一测量—显示”的 程序自动地进行，其工作流程如图4.6 所示。
在测频时，主门的开启时刻与计数脉冲之间的时间关系是不相 关的，即是说它们在时间轴上的相对位置是随机的。这样，既 便在相同的主门开启时间T，计数器所计得的数却不一定相同。 可能多1个或少1个的±1误差，这是频率量化时带来的误差故 称量化误差，又称脉冲计数误差或±1误差。
什么是数字频率计它在测量仪器中的应用有哪些
什么是数字频率计它在测量仪器中的应用有哪些数字频率计是一种用于测量信号频率的仪器，它可以精确地测量各种周期性信号的频率，并且在不同领域有广泛的应用。
本文将介绍数字频率计的原理和测量方法，并探讨它在不同测量仪器中的应用。
一、数字频率计的原理数字频率计是基于现代计算机和数字信号处理技术的一种测量仪器。
它通过对输入信号进行数字化处理，获得信号的周期或脉冲宽度，并由此计算出信号的频率。
数字频率计的工作原理可以简化为以下几个步骤：首先，将输入信号通过模数转换器（ADC）转换成数字信号；然后，通过计数器对数字信号进行计数，以获得信号的周期或脉冲宽度；最后，根据信号的周期或脉冲宽度计算出信号的频率，并显示在数字频率计的显示屏上。
二、数字频率计的测量方法数字频率计可以使用不同的测量方法获得准确的频率值，其中常见的方法包括时间测量法、周期测量法和脉冲宽度测量法。
1. 时间测量法时间测量法是最常用的数字频率计测量方法之一。
它通过测量信号周期内的时间来计算频率。
该方法适用于周期性信号，如正弦波、方波等。
时间测量法的基本原理是：首先，将输入信号信号与参考时间间隔进行比较，以判断信号周期的整数倍；然后，使用高精度时钟计数器测量信号周期内的时间，最后根据测得的时间计算出信号的频率。
2. 周期测量法周期测量法适用于脉冲信号或周期性信号。
它通过测量脉冲宽度或信号的占空比来计算频率。
周期测量法的基本原理是：首先，测量脉冲信号或周期性信号的周期或脉冲宽度；然后，根据测得的周期或脉冲宽度计算信号的频率。
3. 脉冲宽度测量法脉冲宽度测量法适用于脉冲信号。
它通过测量脉冲信号的宽度来计算频率。
脉冲宽度测量的基本原理是：首先，检测脉冲信号的上升沿和下降沿；然后，测量脉冲信号上升沿和下降沿之间的时间差，即脉冲信号的宽度；最后，根据脉冲信号的宽度计算信号的频率。
三、数字频率计在测量仪器中的应用数字频率计在各个领域的测量仪器中有广泛的应用，下面将介绍几个主要的应用领域。
频稳测试仪对通用计数器的检定方案
频率稳定度测试
当完成一次短期频率稳定度（τ＝1s）测试后，给出 下述显示：
上述显示中，表明被测频率源 输出信号的频率稳定度（取样 时间τ＝1s时）为6.6×10—12/1s。
频率准确度
频率准确度是指移动台在工作频段范围内输出频率 与标称频率的偏差。
对于通用计数器的主要性能检定主要是对频率稳 定度和频率准确度的测定。
通用计数器的测定仪器
根据国家检定规程对有关频标特性测试的规定，我 公司精心设计、自行研发生产了一款频率标准信号 时域测量比对仪器，采用差拍法原理实现阿伦方差 的测量，对输入的频率标准信号的频率确度
当为下述显示时：
则表明被测频率源的频率低于参考输入频 率源的频率。
取样时间和取样次数的选择
频稳测试仪处于短期频率稳定度测试时，取样时间有0.01s、0.1s、1s、10s四种，可 根据需要选择按动前面板上不同的取样时间按键即可（如图）
在频稳测试仪处于短期频率稳定 度测试时，操作者可根据需要选 择取样次数，本机取样次数有50 和100两种；在测试过程中，如 果需要，按动前面板上“组数选 择”键。
频稳测试仪的使用与操作
通电工作
然后继续进入如下界面：
表征默认为短期稳定测量（取样时间1秒，取样次数 为50），此时按“启动”键，进入测量，给出下述 显示：
频稳测试仪的使用与操作
通电工作
短期频率稳定度（阿仑方差）测试，取样时间为1秒 （τ＝1s），取样次数为50。此时前面板上“1s”、 “σ”、“50”三个指示灯亮，如下图：
通用计数器测定原理
通用计数器是一种具有多种测量功能，多种用途的电子 计数器，它可以测量频率，周期，时间间隔，频率比， 累加计数，计时等，配上相应插件还可以测相位，电压 等
频率表的工作原理
频率表的工作原理频率表是一种用于测量信号频率的仪器，它的工作原理是基于信号周期的计数和时间测量。
频率表广泛应用于电子、通信、计算机等领域，是实验室和工程现场必备的测量工具之一。
频率表的工作原理可以通过以下几个步骤来解释。
首先，频率表会将待测信号输入到一个计数器中。
计数器会根据信号的周期对信号进行计数。
这里的周期是指信号的重复时间，即信号波形上连续两个相同点之间的时间间隔。
计数器内部有一个稳定的参考时钟，它会提供一个固定的时间基准。
计数器会根据这个时钟周期性地更新计数值。
当信号周期较长时，计数器会累计更多的时钟周期数；当信号周期较短时，计数器会累计较少的时钟周期数。
通过测量计数器在一个固定时间内累计的时钟周期数，就可以得到信号的频率。
为了提高测量的准确性和精度，频率表通常会采用一些技术手段来优化测量过程。
比如，为了避免信号的抖动或噪声对测量结果的影响，频率表会对输入信号进行滤波和稳定处理。
此外，为了适应不同频率范围的测量需求，频率表还会提供多个测量通道和测量模式供用户选择。
在实际使用频率表时，需要注意一些技巧和要点。
首先，要选择适当的测量范围和测量通道，确保信号的频率在测量范围之内，并且选择合适的测量模式以获得更准确的测量结果。
其次，要保证待测信号的稳定性和幅度适当，避免频率表测量受到外界干扰或信号失真。
另外，频率表的精度和分辨率也是需要考虑的因素，在选择和使用频率表时要根据具体需求进行权衡和取舍。
总结起来，频率表是一种基于信号周期计数和时间测量的测量仪器。
它通过测量信号在一个固定时间内的周期数来计算出信号的频率。
在实际应用中，频率表需要根据测量需求选择合适的测量范围、通道和模式，并注意信号稳定性和幅度适当等因素，以获得准确可靠的测量结果。
频率表的工作原理和使用技巧对于电子、通信、计算机等领域的工程师和技术人员来说是非常重要的基础知识。
通过深入理解频率表的工作原理，我们可以更好地应用和利用这一测量工具，提高工作效率和测量精度。
电子测量仪器的分类
电子测量仪器的分类
测量仪器是指用于检测或测量一个量，或为达到测量目的而供应的测量器具。
凡是利用电子技术构成的测量仪器，统称为电子测量仪器。
电子测量仪器种类许多，一般分为专用仪器和通用仪器。
一、其中通用电子仪器按其功能可分为以下几类：
1、信号发生器：用于供应测量的各种波形信号，如：LF、HF、脉冲、函数、扫频及噪声信号发生器；
图1 任意波形发生器
2、信号分析仪：用于观测、分析和记录各种电量的变化，包括时域、频域和数据域分析仪；
图2 数字示波器
图3 频谱仪
图4 规律分析仪
3、频率、时间及相位测量仪器：这类仪器包括各种频率计、相位计、以及各种时间、频率标准等；
4、网络特性测量仪：这类仪器有扫频仪、阻抗测量仪及网络分析仪等；
5、电子元器件测试仪：用于测量各种电子元器件的电参数及显示特性曲线等。
如：RLC测试仪、晶体管参数测试仪等。
6、电波特性测试仪：用于测量电波传播、电磁场强度及干扰强度等。
如：场强仪、测试接收机、干扰测量仪等。
帮助仪器：与上述各种仪器协作使用的仪器。
如：各种放大器、衰减器、滤波器、以及各种交直流稳压电源等。
二、电子测量仪器的功能（补充）：
1、转换功能：电量(功率、电流、电阻)→电压；非电量→电量（电压）；
2、信号处理与传输功能：信号调理、模/数、抗干扰、压缩、有线或无线传输；
3、显示功能：指针在仪表度盘；数码管、液晶或阴极射线管显示测量结果。
第四章：时间和频率测量技术
(一)时间、频率和周期的基本概念
时间是国际单位制中7个基本物理量之一。它的基本 单位是秒。“时间”有两个含义，一是指“时刻”， 指某事件发生的瞬间。二是指“间隔”，即两个时刻 之间的间隔，表示该事件持续了多久。
频率定义:为相同的现象在单位时间内重复出现的次 数。
f 1/ T 周期:则是指出现相同现象的最小时间间隔。
4．2．1 电子计数器主要电路技术
(一)电路组成及各部分作用: 电子计数器由输入电路、计数显示电路、标准 时间产生电路、逻辑控制电路构成。 1、输入电路：又称为输入通道。其作用是接 受被测信号，并对它进行放大和整形然后送入 主门（闸门）。一般设置2个或3个输入通道， 记作A、B、C。A通道用于测频、自校；B通 道用于测周；B、C通道合起来测时间间隔；A、 B通道合起来测频率比。
秒是 C s 原子基态的两个超精细结构能级 [ F 4, mF 0 ]和[ F 3, mF 0 ]之间跃迁频 率相应的射线束持续9192631770个周期的时间”。 以此为标准定义出的时间标准称为原子时秒。
133
3、协调世界时（UTC）秒： 协调世界时“秒”是原子时和世界时折 中的产物，即用闰秒的方法来对天文时进 行修正。这样，国际上则可采用协调世界 时来发送时间标准，既摆脱了天文定义， 又使准确度提高4—5个数量级。现在，各 国标准时号发播台所发送的就是世界协调 时，我国的中国计量科学院、陕西天文台、 上海天文台都建立了地方原子时，参加了 国际原子时（ATI），与全世界200多台原 子钟连网进行加权修正，作为我国时间标 准由中央人民广播电台发布。
现在已明确:时间标准和频率标准具有同一 性，可以用时间标准导出频率标准，也可 由频率标准导出时间标准，故通常统称为 时频标准。
时间频率测量误差
时间频率测量误差时间频率测量是一项非常重要的技术，在许多领域如电力系统、通信系统、军事等都有着广泛的应用。
然而，在实际测量中，由于各种原因，都会导致测量结果与真实值之间存在一定的误差。
时间频率测量误差主要有以下几个方面：1. 仪器误差：时间频率测量仪器本身存在着固有的误差。
这是由于仪器的质量、精度以及电子元器件的制造差异等因素引起的。
对于高精度的仪器来说，这种误差可以通过校准来减小，但是无法完全消除。
2. 环境误差：测量环境的变化也会对时间频率测量结果产生影响。
例如，温度变化会引起电子元器件的性能变化，导致测量结果不准确。
同时，湿度、气压等因素也可能对测量结果产生一定的干扰。
3. 信号源误差：测量时间频率需要依赖于外部信号源，而信号源本身也存在一定的误差。
例如，振荡器的稳定度不高、频率漂移等因素都会对测量结果造成一定的影响。
4. 测量方法误差：不同的测量方法会对测量结果产生不同的误差。
例如，直接计数法、对准法、锁相环法等测量方法的原理和准确性各有差异，选择不合适的测量方法可能导致结果的偏差。
为了减小时间频率测量误差，可以采取以下措施：1. 使用高质量的测量仪器，并定期进行校准和维护，确保其性能稳定且精度高。
2. 控制测量环境，尽量保持稳定。
例如，对温度、湿度等进行控制，并防止外部干扰。
3. 使用高稳定度的信号源，并对其进行校准和调整。
4. 在选择测量方法时，根据实际需求和条件选择合适的方法，避免不合理的误差来源。
总的来说，时间频率测量误差是不可避免的，但通过正确的操作和合理的措施，可以减小误差并提高测量精度。
同时，时刻关注技术的发展和进步，采用新的测量方法和技术，也有助于改进测量结果的准确性。
时间频率测量是一项关键的技术，广泛应用于电力系统、通信系统、航空航天等领域。
准确的时间频率测量对于系统的可靠运行和性能优化至关重要。
然而，由于各种原因，时间频率测量误差无法完全避免，因此需要采取一系列措施来减小误差并提高测量的准确性。
频率时间和相位的测量
频率时间和相位的测量频率、时间和相位的测量在现代科学和工程领域中具有重要的意义。
频率是指在单位时间内重复发生的事件或周期的次数。
时间是描述事件发生的顺序和持续时间的尺度。
相位则用来描述波形的相对位置关系。
测量这些参数的准确性和精度对于许多应用来说至关重要，包括通信系统、无线电频谱管理、精密仪器、天文学、地球物理学等等。
下面我们将详细介绍频率、时间和相位的测量方法和技术。
频率测量是指测量事件发生的频率或周期的次数。
常见的频率测量方法包括计数法、相位比较法、频率合成法等。
计数法是一种简单直接的方法，通过计算事件发生的次数来得到频率。
在计数法中，可以使用计时器来记录事件发生的次数，然后根据计时器的时间得到频率。
相位比较法主要是利用比较两个信号的相位差来得到频率。
这种方法常用于稳定的参考信号。
频率合成法是通过将多个信号相加或相乘来合成一个新的信号，然后再根据新信号的特性来获得频率。
这种方法广泛应用于频率合成器和锁相环等设备中。
时间测量是指测量事件发生的准确时间。
时间测量的方法包括脉冲计数法、时钟同步法、时间标准法等。
脉冲计数法是通过计数脉冲的数量来测量时间。
计数器是常用的脉冲计数设备，它可以根据脉冲的来自外界触发信号进行计数，并转换成相应的时间单位。
时钟同步法是利用多个时钟设备的同步性来测量时间。
通过将多个时钟设备的信号进行比较，可以得到一个准确的时间值。
时间标准法是通过使用一个精密的时间标准来测量时间。
国际原子时（TAI）和协调世界时（UTC）是常用的时间标准。
时间标准设备可以通过比较其与时间标准之间的差异来测量时间。
相位测量是指测量信号波形的相对位置关系。
相位测量的方法包括相位差测量法、频率转换法、相位解调法等。
相位差测量法是通过比较两个信号的相位差来得到相位。
常用的相位差测量设备有相位计和相干解调器。
频率转换法是通过将信号的频率变换到特定范围内，然后再进行相位的测量。
这种方法常用于高频信号的相位测量。
测频率的方法
测频率的方法在日常生活和科学研究中，测量频率是一项非常重要的工作。
频率是指在单位时间内发生的事件次数，它可以用来描述各种周期性现象，如声音的频率、电磁波的频率等。
在不同的领域，测量频率的方法也各有不同，下面将介绍几种常见的测频率的方法。
首先，最常见的测频率的方法之一是使用频率计。
频率计是一种专门用来测量频率的仪器，它可以通过不同的传感器或探头来接收信号，并将其转换成频率显示在仪器的屏幕上。
使用频率计可以快速、准确地测量信号的频率，适用于各种频率范围的测量任务。
其次，另一种常见的测频率的方法是使用示波器。
示波器是一种可以显示信号波形的仪器，通过观察波形的周期来确定信号的频率。
示波器可以直观地显示信号的频率特征，适用于需要观察信号波形的测量任务。
此外，还可以使用频谱分析仪来测量频率。
频谱分析仪是一种可以将信号分解成不同频率成分的仪器，通过观察信号的频谱图来确定信号的频率。
频谱分析仪可以帮助我们了解信号的频率分布特征，适用于需要分析信号频谱的测量任务。
除了以上介绍的仪器外，还可以通过数学方法来测量频率。
例如，可以利用傅里叶变换将信号从时域转换到频域，通过观察频谱图来确定信号的频率成分。
数学方法可以帮助我们深入理解信号的频率特征，适用于需要进行信号处理和分析的测量任务。
综上所述，测量频率是一项重要的工作，在不同的测量任务中可以选择不同的方法来进行测量。
通过使用频率计、示波器、频谱分析仪以及数学方法，可以快速、准确地测量信号的频率，为科学研究和工程应用提供有力的支持。
希望以上介绍的测频率的方法对大家有所帮助。
频率计的作用和使用方法
频率计是一种用于测量信号频率的仪器，它通常用于电子、通信、音频、视频等领域。
频率计的作用是测量信号的周期性，即在单位时间内信号发生的次数。
以下是频率计的作用和基本使用方法：作用：1. 频率测量： 主要用于测量信号的频率，即信号在一秒内的周期数。
频率以赫兹（Hz）为单位表示。
2. 波形分析： 频率计可用于分析信号的波形，了解信号的周期、脉宽和振幅等特征。
3. 时钟校准： 在一些应用中，频率计可用于校准时钟，确保设备中的时钟运行准确。
4. 故障诊断： 在电子设备维修中，频率计可用于检测信号源是否正常工作，以诊断故障。
5. 信号稳定性检测： 通过频率测量，可以了解信号的稳定性和变化情况，有助于判断设备的工作状态。
使用方法：1. 连接信号源： 使用信号线将频率计连接到待测信号源的输出端口。
确保连接正确，以避免误差。
2. 选择测量范围： 根据待测信号的预估频率选择适当的测量范围。
如果信号的频率超出了仪器的测量范围，可能需要切换到更高的测量范围。
3. 调整测量模式： 选择适当的测量模式，通常频率计提供多种模式，包括自动测量和手动测量。
4. 观察读数： 当连接并设置好后，观察频率计的显示屏上的读数。
这将是待测信号的频率值。
5. 注意精度： 注意频率计的精度和分辨率，以确保测量结果符合实际需求。
6. 重复测量： 如果需要高精度的测量，可以多次测量并取平均值，以减小测量误差。
7. 关机和断开连接： 在使用结束后，关闭频率计，并断开与信号源的连接。
需要注意的是，不同类型的频率计可能有不同的使用方法，因此在使用之前请参阅设备的使用手册以确保正确操作。
物理实验测量物体的频率
物理实验测量物体的频率频率是描述物体振动或周期性运动特征的重要物理量，它在物理实验中具有广泛的应用。
本文将介绍物理实验中测量物体频率的方法。
一、引言在物理学中，频率是指单位时间内某一运动的周期性重复次数。
在物体振动或周期性运动的实验中，我们常需要测量其频率，以便更好地理解物体的运动特性和相应理论模型。
测量物体的频率是物理实验中常见的任务，但也需要一定的技巧和适当的仪器。
二、计数法测量频率计数法是最简单且常见的测量频率的方法之一。
通过计数一定时间内运动次数来确定频率。
1. 实验装置与操作步骤a. 准备一个具有周期性运动的物体，例如摆钟、摆锤等。
b. 使用计时器记录物体振动的次数，同时记录测量的时间间隔。
c. 根据测量的次数和时间间隔，计算频率。
2. 注意事项a. 时间间隔应足够长，以保证测量的结果具有较高的准确性。
b. 重复多次测量，取平均值以提高结果的可靠性。
c. 注意选择合适的计时器，最好使用精确度较高的设备。
三、光电法测量频率在一些实验中，特别是涉及高频率运动的情况下，计数法可能不太适用。
这时可以采用光电法进行频率测量。
1. 实验装置与操作步骤a. 准备一个具有周期性运动的物体。
b. 使用光电传感器将物体运动转化为光电信号。
c. 通过光电传感器输出的信号，使用计时器或频率计进行测量和计算。
2. 注意事项a. 光电传感器应正确安装，使得物体运动能够准确地转化为光电信号。
b. 计时器或频率计的选择要与光电传感器配合使用，保证测量结果的准确性。
四、示波器法测量频率示波器是物理实验中常见的测量频率的设备，它能够直观地显示物体的振动或周期性运动。
1. 实验装置与操作步骤a. 准备一个具有周期性运动的物体。
b. 将示波器与物体连接，并调整示波器的参数和触发模式，使其能够稳定地显示物体的振动或运动曲线。
c. 通过示波器的时间基准和测量工具，测量和计算频率。
2. 注意事项a. 示波器参数的调整要根据实验需求进行，以获得更好的测量结果。
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1
脉冲形 成电路
2
闸门
4 门控 电路
5
十进制 计数器
1
2 3
时基T
3
时基信号发生器
4 5 电子计数器测频原理方框图
工作波形图
NTX=N/fx=KfTs fx=N/ KfTs 被测信号经过m次倍频
NT m=N/mfx=KfTs
fx=N/ m KfTs N= mKfTs fx
N= KfTs fx
N
fx Ts Kf
fs=1/Ts 晶振 TS 倍频器（m） 分频器 （1/Kf）
Ts/m
闸门
计数显示
Kf Ts
门控电路
自检原理框图
NTS/m=KfTs
N=mKf
总结：
*频率和时间测量概述
*电子计数器概述 *通用电子计数器的应用
4.1 概述 * 基本概念
1、时间有两个含义：
“时刻”：即某个事件何时发生； “时间间隔”：即某个时间相对于某一时刻持续了多久。
2、频率的定义：周期信号在单位时间（1s）内的变化次数（周期数）
如果在一定时间间隔T内周期信号重复变化了N次，则频率可表达为： f＝N/T 3、时间与频率的关系：可以互相转换。
示波器
fx
~
fs
~
耳机
v
拍频法测频原理图
2、差频法：
利用非线性器件和标准信号对被测 信号进行差频变换来实现频率的测 量。适用于高频段的测量。
fx
~
混频
fs
滤波放大器
~
差频法测频原理
V
耳机
4.2
电子计数器
4.2.1 分类
1、通用电子计数器
2、频率计数器
3、计算计数器
4、时间计数器
5、特种计数器
4.2.2 基本组成
在未知的待测时间间隔内累计已知的标准时间脉冲 个数，实现周期的测量。
fs=1/Ts
晶振
放大整 型电路
倍频器（m）
TX 分频器 （1/Kf）
Ts/m
闸门
计数显示
TX
Kf TX
门控电路
电子计数器测周原理方框图
KfTX=NTs/m=N/mfs
TX=N/mKffs=NTs/mKf
N=mKfTx/TS
由上述得知，通用电子计数器无论 测频还是测周，其测量方法的依据是：
测量累加计数原理方框图
4.3.5 测量时间间隔
控制闸门启闭的是两个（或单个）输入信号在不同点产生的 触发脉冲。触发器的触发电平与触发极性选择开关决定触发脉冲 的产生。 1、两个输入信号时，S1处于“单独”位置；起始脉冲TA， 终止脉冲TB在正极性，50%电平处产生 。
TAB=NTS/m 2、一个输入信号时， S1处于“公共”位置；起始脉冲在 正极性触发，终止脉冲在负极性触发，触发电平均为50%。
谐振法测频原理
c
2、电桥法：
平衡条件与频率有关的电桥都可以用来测量 频率，电桥的频率特性应尽可能尖锐。常用的电 桥有：文氏电桥、谐振电桥、双T电桥。
fx
~
R3 R4 R2
C1
R1
C2
(R1+1/jωxc1)R4=R2/(1+j ωxc2 R2)R3 取R1= R2=R，C1=C2=C，则由f= ω/2 π 得 fx=1/2πRC
* 频率测量的方法 无源测频法
谐振法 电桥法 频率—电压变换法 拍频法
（直读法）
模拟法
比较法
差频法 示波法 李沙育图形法
电容充放电法 数字法
测周期法
电子计数器法
4.1.1 无源测频法
1、谐振法：
被测信号经互感M与LC串联谐振回路 进行松耦合，改变可变电容C,使回路发生 串联谐振。谐振时回路电流达到最大。 M fx ~ L C v fx=f0=1/ 2π LC fx
闸门
计数显示
fB
门控电路
测量频率比原理框图
Kf TB=N TA/m fA/ fB=N/(mKf)
4.3.4 测量累加计数
累加计数是指在限定时间内，对输入信号重 复次数进行累加。其测量原理与测量频率相似， 不过此时门控电路由人工控制。
fA
fA=1/TA
放大整 型电路A S
启动 终止
闸门
计数显示
门控 电路
3、输入特性
4、测量准确度
5、闸门时间和时标 7、输出
6、显示及工作方式
4.3
通用电子计数器
被测信号经过放大整形，转变为 计数脉冲，作为闸门的输入信号。门 控电路输出的门控信号控制闸门的启 闭。在闸门开启期间计数电路对脉冲 进行计数。
4.3.1 测量频率
在已知的标准时间内累计未知的待测输入信号的脉 冲的个数，实现频率的测量。
=NTS/m
晶振
TA 单独 S1 TB
Ts
倍频 器（m）
触发器1
Ts/m
闸门
起始 触发器 终止 触发器
计数显示
公共 触发器2
门 控 电 路
测量时间间隔原理框图
4.3.6 自检
自检过程与测量频率原理相似，不过自检的计数脉冲与门控 信号均为晶振信号经倍频和分频后产生的时标和时基信号。原理 上不存在量化误差。
闸门开启期间十进制计数器的计数脉冲个数
被测信号的频率 晶振信号周期 分频次数
为了使N值能直接表示fx：
TX=1S
TX=0.1S
N=100，000
N=10，000
1 0 0. 0 0 0
1 0 0 .0 0
KHZ
KHZ
小数点自动向右移一位
4.3.2 测量周期
被测信号控制门控电路输出门控信号 控制闸门的启闭，晶振信号经倍频后形成 计数脉冲，作为闸门的输入信号。
fx
RC
fx= ωx/2 π =1/ 2 π R1 率—电压变换法测频就是先把频率信号变换为 电压或电流信号，然后用带有频率刻度的电压表或 电流表直接得出被测频率。
ux
脉冲形成
A
单稳态多谐振荡器
B
积分
U0
4.1.2 比较法
1、拍频法： 将被测信号与标准信号经线性元件 直接进行叠加来实现频率的测量。 通常只用于音频的测量。
闸门时间等于计数脉冲周期与 闸门开启时通过的计数脉冲个数之 积。
4.3.3 测量频率比
两个输入信号加到电子计数器输入端,如果信号a 的频率大于信号b的频率
则：
信号b经B通道输入，对闸门进行控制； 信号a则经A通道输入，形成计数脉冲， 作为闸门的输入信号。
fA
fA=1/TA
放大整 型电路A
放大整 型电路B TB=1/fB
fx
输入单元 主门
十进制电子计数器
门控电路 时标信号
逻辑控制单元
与门1 分频器 石英 振荡器
与门2
与门3
与门4
10/1
10/1
10/1
10/1
1KHZ
10/1
100HZ
10/1
10HZ
10/1
1HZ 1HZ
0.1s 10ms
1s 10s
+12v
频率计数器组成方框图
4.2.3 技术指标
1、测试功能 2、测量范围