255390annizj电子测量仪器教案 第5章
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课题第五章电子计数器
5.1概述
教学目标
知识与能力：
掌握电子计数器的分类、主要技术性能。
过程与方法：
通过观察和讲解，掌握电子计数器的分类、主要技术性能。
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
电子计数器的分类、主要技术性能。
教学难点
电子计数器的分类、主要技术性能。
新授课
5.1 概述
5.1.1电子计数器的分类
按测试功能：
（1）通用计数器多功能计数器。具有测量频率、周期、频率比、时间间隔和累加计数等功能。配以适当的转换插件，还可扩展测试功能。
（2）频率计数器具有测频和计数功能。
（3）计算计数器带有微处理器具有计算功能。数学运算、求解比较复杂的方程等。可程控与计算机连接实现自动化测量。
5.1.2电子计数器的主要技术性能
1．测试功能
测量频率、周期、频率比、时间间隔和累加计数等功能。
2．测量范围
仪器的有效测量范围。
3．输入特性
（1）输入灵敏度工作所需输入的最小电压。
（2）输入耦合方式AC耦合和DC耦合。AC耦合：被测信号经隔直电容输入；DC 耦合：被测信号直接输入（适于低频及脉冲信号）。
（3）输入阻抗包括输入电阻和输入电容。
高阻抗适于：频率不太高，减小对信号源的负载影响。
低阻抗适于：频率较高。
（4）最大输入电压
4．测量准确度
表示：常用测量误差。
决定：由时基误差（由晶体管振荡器的稳定度确定）和计数误差（主要指量化误差）。
5．闸门时间和时标
由机内标准时间信号源提供的标准时间信号。
包括：闸门时间信号和时标信号。
6．显示及工作方式
（1）显示位数
（2）显示时间
（3）显示方式
记忆：只显示最终计数的结果。
不记忆：显示正在计数的过程。
（4）显示器件
7．输出
输出的标准时间（频率）信号的种类、输出数据的编码方式及输出电平等。
练习
习题
小结
电子计数器的分类：通用计数器、频率计数器、计算计数器。
布置作业
习题
课题 5.2通用电子计数器
教学目标
知识与能力：
理解通用电子计数器的基本组成原理。
过程与方法：
通过观察和讲解，理解通用电子计数器的基本组成原理。
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
通用电子计数器的基本组成原理。
教学难点
通用电子计数器的基本组成原理。
新授课
5.2通用电子计数器的基本组成
通用电子计数器的基本组成原理框图如图所示。
1．A、B输入通道
作用：被测信号放大、整形成标准脉冲。
A通道输出脉冲：计数器的计数信号，门控信号作用时间通过主门计数；
B通道输出脉冲：控制门控信号的作用时间。
2．主门（又称为闸门）
作用：控制计数脉冲信号能否进入计数器。
主门电路：一个双输入端逻辑与门，如图所示。
一个输入端←门控信号（控制单元中门控双稳态触发器）；另一个输入端←计数脉冲信号。门控信号作用时，计数脉冲通过主门进入计数器计数。
3．时基单元
组成：晶体振荡器、分频及倍频器。
标准时间信号分类：
①闸门信号（时间较长）：根据分频技术的不同多选。
②时标信号（时间较短）：可为单选，也可为多选。
4．控制单元
作用：产生控制信号，各单元的工作，使整机自动完成测量。
门控双稳态电路：控制主门的开闭。
5．计数与显示单元
作用：对主门输出的脉冲计数并以十进制数字显示计数结果。
组成：二—十进制计数器、译码器和数字显示器等。
练习
习题
小结
1．电子计数器的基本组成：A、B输入通道、时基单元、主门、控制单元、计数与显示单元。
2．电子计数器各部分作用：
输入通道：将被测信号进行放大、整形，使其变换为标准脉冲。
主门：控制计数脉冲信号能否进入计数器。
控制单元：产生各种控制信号去控制和协调通用计数器各单元的工作，以使整机按一定的工作程序自动完成测量任务。
计数与显示单元：对主门输出的脉冲技术并以十进制数字显示计数结果。
布置作业
习题
课题 5.3 通用电子计数器的测量原理（一） 教学目标
知识与能力：
理解通用电子计数器的周期、频率。 过程与方法： 通过观察和讲解，
情感、态度与价值观： 培养学生的严谨的科学态度
教学重点
理解通用电子计数器的周期、频率。
教学难点
理解通用电子计数器的周期、频率。
新授课
5.3 通用电子计数器的测量原理
5.3.1 测量频率
求解方法：
t
N f =
x 测量原理框图如图所示。
① 被测信号 → 放大、整形（经A 输入通道）→ 序列脉冲 → 主门
② 晶振产生振荡信号f s （T s ）→ 标准时间脉冲信号（k f ，T s ）→ 门控信号 → 控制主门的“开启”或“关闭”→ 主门开启 → ①序列脉冲 → 计数（经主门输入十进制计数器）→ 计数结果N 转换为频率值显示。
即：
s
f x T K N
T N f =
=
式中K f 为分频器系数。
注意：
（1）门控信号的脉宽 ＝ 分频器输出的触发信号的周期。