時間和相位的測量

1、第二章 頻率、時間和相位的測量2.1頻率的測量2.1.1頻率的模擬測量一、直讀法1. 平衡電橋法 圖2-1-1實部相等虛部相等R2R4，&。2；：亠-0，即R2C1 特 x / R1R2 C| C2電橋平衡條件：11R(R1jxC1)fRi = R2 = R1取則須R3 = 2R4， fxC1 = C2 = C2:Rc在R3 =2R4條件下,R調(diào)節(jié)旋紐按頻率刻度，可從刻度上直接讀得被測信號頻率fx。2 .諧振法圖2-1-21X 2 二 LC變電感一一改變頻段（頻率粗調(diào)）調(diào)電容一一頻率細調(diào)（電容旋紐按頻率刻度）3.頻率電壓轉(zhuǎn)換法圖2-1-3 Um TUo =Ub二Um ，fx電壓表接頻率刻度Tx

2、、比較法1、拍頻法2、差頻法、示波法1、 測被測信號周期一一被測信號加Y通道，掃描信號加 X通道2、 觀察李沙育圖形：被測信號加Y通道、標準信號加 X通道2.1.2頻率（周期）的數(shù)字測量、計數(shù)法測量的基本原理圖 2-1-4，圖 2-1-5心t 一加T =NTa % t2 =TaN12 =TANNQ AtTAQmN fxfx ： fc應(yīng)采用測周方式； x，故必有NmN fc4 分頻系數(shù)的選擇1 m越大，精確度越高2 一般取m =10n （以n為整數(shù)）3 0乞n _ f1 C所以.乞 tx 空 NmaxTc2.3相位差的數(shù)字測量x3602.3.1“相位差一電壓一數(shù)字”轉(zhuǎn)換法x360一、測量電路組成

3、二、工作原理圖 2-3-1x360x360x)二 Um sin，(t -tx)設(shè) E1 =U msin t， E2 =Um sin( t -x360x360二者相位差；：x對應(yīng)的時差tx為tx2-fx3602、低通濾波一一求平均值若取低通截頻txU0 =Ug =Ug 二 Ug3、AD 轉(zhuǎn)換 Uo NN二U 0 / q = x/ :c 相位量化單位式中q =E A/D滿度輸入電壓N max A/D的滿度輸出數(shù)字max所以HxU gN360xUgNm a x=1360 EE / N maxc360 EcNm a x U gU g N通常取（佶）度，為此須滿足益-f1n，即取相位測量范圍maxUgN

4、 max361nN maxN max1（度）x360x360E=5伏，要求已知圖2-3-1中，Ug -5伏，A/D為8位二進A/D，進其滿量程電壓量化單位匚=1c求1 該鑒相器能測量的最大相位值；：xmax2鑒相器與濾波器間需插入一個多大放大倍數(shù)的放大器?解 因A/D為8位二進制A/D 所以Nmax =28 -1 =255又因仁-1xmax乞 Nmax2 55設(shè)放大倍數(shù)為=KU360360max255所以360255所以360= 1.41255例3已知圖2-3-1中，Ug =5伏，A/D為8位二進制A/D，若要求相位量化單位 1x360求1 該鑒相器能測量的最大相位值max2 A/D的滿量程電

5、壓 E解：因為 Nmax =28 -仁255,又因為 c J ,所以max 二 Nmax 1 =255因為xU0xExU 0 - U g， q-E / Nmax，所以 NU g/360q360 NmaxcN255所以 e = ug化二絲5 =3.541 伏g3603602.3.2“相位差一時間一數(shù)字”轉(zhuǎn)換法一、測量電路組成圖2-3-2二、工作原理1、鑒相 txEi 二Um si n t，E2 二 Um sin(- I) = Um sin，(t - tx)tx 二2、時間計數(shù)txTc360 Tc3、轉(zhuǎn)換公式相位量化單位例4習題4360 Tc360TcT= 3601=360、- 0.72500N二 cpc公 1 000.72三、相化量化誤差(也適用于2.3.1)A11、相對量化誤差(計數(shù)式的量化誤差)xN出360 V2、絕對量化誤差x=申=cNT四、時標周期Tc （或頻率fc）的選擇若使c =（10-）, n決定小數(shù)點位置（0空n空k-1）,k十進制顯示位數(shù)須使 Tc-（須先測量信號的周期才能