频率和相位的测量
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原理：交流电桥，并且平 衡条件与频率有关。
缺点： 对高次谐波敏感。当被测频率的 电压不是正弦波时，由于存在高 次谐波，使指零仪表不能精确调 到零。
第四节 相位的测量方法
一、 将相位差转换为时间进行测量。
Δt NT0
Δt 360 T
二、了解：软件计算相位差。 A/D
单 相 电 路
fc 1 N fx
适于测 高频
2、测周期
Tx N Tc
±1个数引起的相对误差：
fx 1 N fc
适于测 低频
练习：
某交流信号的频率为100Hz，若用数字频率计测量周 期时，所选时标脉冲的频率为1MHz。用数字频率计测量 频率时，所选闸门时间为10s。只考虑量化误差的影响， 问：测频率和测周期时的相对误差分别为多大？哪种方法 更准确？
频率的测量方法（补充内容）
一、用示波器测量频率
1、扫描法 例如：扫描速率旋钮所在位置为5ms/cm，而显 示的一个波形所占水平距离为4cm，则被测信号 周期为20ms，频率为50Hz。 2、李沙育图形（X-Y法）
频率 可调
由于两个电压的频率、振幅、相 位的不同，在荧光屏上所显示出 的波形也各有不同。
李沙育图形
当频率成整数倍时，出现的李沙 育图形是静止的。 分别对图形作水平线和垂直线， 注意所作的线不应通过图形的交 叉点或与其相切。
垂直输入信号频率 水平交点 水平输入信号频率 垂直交点
电压相位差的 不同会影响图 形的形状，但 不影响频率比
李沙育图形的测量准确度取决于标准信号频率的准确度。
二、用频率电桥测量频率
FFT
取基波计算相位差
对称三相电路
cos P 3U L I L
三、相位和功率因数的间接测量
P cos UI Q tg P
不对称三相电路
某段时间三相平均功率因数
P cos S
1 Q 2 1 ( ) P
cos
1 1 ( WQ WP )2
四、用示波器测量相位
K
B K 2
李沙育图形的 形成过程
A 2
不同相位差时的李沙育图形
频率相同相位不同时的李沙育图形：
本章小结： 1、掌握数字法测量频率、周期、相位的原理。 2、掌握量化误差的概念和计算。 3、了解补充的频率、相位、功率因数的测量 方法。
（1）双迹法
ab 360o ac
（2）X-Y法（李沙育图形法）
y u1 U m1 sin(t ) x u2 U m 2 sin(t )
u1 (0) Um1 sin
u 1 ( 0) sin U m1
B sin A
•不能判断超Leabharlann Baidu、滞后。
解：
0.01 NT 6 10 4 10 10 Nf 103 0.01
应选择测周期。
1 4 10 NT 1 3 10 Nf
1 频率仪的频率准确度是 n ，表示计数n 个脉冲，有一个字的
误差。不同量限的准确度不同。本例中，频率准确度为 的误差。
2 10 7表明在该量限下，测量 5 106 个脉冲，有一个字
适于测量低频。
四、计数器的量化误差：±1个字
因为闸门开启时刻和计数脉冲到达时刻没有同步关系， 所以会有±1个字的量化误差。可见，延长开门时间，计 数的脉冲数越多，量化误差的影响越小。
五、计算由量化误差引起的相对误差 1、测频率 闸门时间
Tc N Tx
计数值 ±1个数引起的相对误差：
待测信号 周期
第四章 频率和相位的测量
重点： （1）数字法测频率和相位的方法。
（2）量化误差的概念及计算。
第二节 频率的测量方法(数字法测频率)
一、数字频率计原理图
1、既可测频率，又可测周期。 2、计数器可能溢出。
二、数字法测频率的原理
f N / t
适于测量高频。
三、数字法测周期的原理
T NT0
缺点： 对高次谐波敏感。当被测频率的 电压不是正弦波时，由于存在高 次谐波，使指零仪表不能精确调 到零。
第四节 相位的测量方法
一、 将相位差转换为时间进行测量。
Δt NT0
Δt 360 T
二、了解：软件计算相位差。 A/D
单 相 电 路
fc 1 N fx
适于测 高频
2、测周期
Tx N Tc
±1个数引起的相对误差：
fx 1 N fc
适于测 低频
练习：
某交流信号的频率为100Hz，若用数字频率计测量周 期时，所选时标脉冲的频率为1MHz。用数字频率计测量 频率时，所选闸门时间为10s。只考虑量化误差的影响， 问：测频率和测周期时的相对误差分别为多大？哪种方法 更准确？
频率的测量方法（补充内容）
一、用示波器测量频率
1、扫描法 例如：扫描速率旋钮所在位置为5ms/cm，而显 示的一个波形所占水平距离为4cm，则被测信号 周期为20ms，频率为50Hz。 2、李沙育图形（X-Y法）
频率 可调
由于两个电压的频率、振幅、相 位的不同，在荧光屏上所显示出 的波形也各有不同。
李沙育图形
当频率成整数倍时，出现的李沙 育图形是静止的。 分别对图形作水平线和垂直线， 注意所作的线不应通过图形的交 叉点或与其相切。
垂直输入信号频率 水平交点 水平输入信号频率 垂直交点
电压相位差的 不同会影响图 形的形状，但 不影响频率比
李沙育图形的测量准确度取决于标准信号频率的准确度。
二、用频率电桥测量频率
FFT
取基波计算相位差
对称三相电路
cos P 3U L I L
三、相位和功率因数的间接测量
P cos UI Q tg P
不对称三相电路
某段时间三相平均功率因数
P cos S
1 Q 2 1 ( ) P
cos
1 1 ( WQ WP )2
四、用示波器测量相位
K
B K 2
李沙育图形的 形成过程
A 2
不同相位差时的李沙育图形
频率相同相位不同时的李沙育图形：
本章小结： 1、掌握数字法测量频率、周期、相位的原理。 2、掌握量化误差的概念和计算。 3、了解补充的频率、相位、功率因数的测量 方法。
（1）双迹法
ab 360o ac
（2）X-Y法（李沙育图形法）
y u1 U m1 sin(t ) x u2 U m 2 sin(t )
u1 (0) Um1 sin
u 1 ( 0) sin U m1
B sin A
•不能判断超Leabharlann Baidu、滞后。
解：
0.01 NT 6 10 4 10 10 Nf 103 0.01
应选择测周期。
1 4 10 NT 1 3 10 Nf
1 频率仪的频率准确度是 n ，表示计数n 个脉冲，有一个字的
误差。不同量限的准确度不同。本例中，频率准确度为 的误差。
2 10 7表明在该量限下，测量 5 106 个脉冲，有一个字
适于测量低频。
四、计数器的量化误差：±1个字
因为闸门开启时刻和计数脉冲到达时刻没有同步关系， 所以会有±1个字的量化误差。可见，延长开门时间，计 数的脉冲数越多，量化误差的影响越小。
五、计算由量化误差引起的相对误差 1、测频率 闸门时间
Tc N Tx
计数值 ±1个数引起的相对误差：
待测信号 周期
第四章 频率和相位的测量
重点： （1）数字法测频率和相位的方法。
（2）量化误差的概念及计算。
第二节 频率的测量方法(数字法测频率)
一、数字频率计原理图
1、既可测频率，又可测周期。 2、计数器可能溢出。
二、数字法测频率的原理
f N / t
适于测量高频。
三、数字法测周期的原理
T NT0