文档介绍：等精度频率测量解析
频率、时间的应用与人们日常生活息息相关，而在当代高科技中显得尤为重要。例如,邮电通讯，大地测量，地震预报，人造卫星、宇宙飞船、航天飞机的导航定位控制等都与频率、时间亲密相关，因此准确测量时间和频率是非常重要的。
第1章 数字频率计的设计
频率测量的方法
〔1〕 谐振法： 利用LC回路的谐振特性进展测频(如谐振式波长表可测无源LC回路的固有谐振频率〕, ~1500 MHz。
〔2〕 外差法： 改变标准信号频率，使它与被测信号混合，取其差频，当差频为零时读取频率。这种外差式频率计可测高达3000 MHz的微弱信号的频率，测频准确度为10-6左右。
〔3〕 示波法： 在示波器上根据李沙育图形或信号波形的周期个数进展测频。这种方法的测量频率范围从音频到高频信号皆可。
〔4〕 电子计数器法： 直接计数单位时间内被测信号的脉冲数，然后以数字形式显示频率值。这种方法测量准确度高、快速，适宜不同频率、不同准确度测频的需要。
1. 1 频率测量
数字频率计是用于测量信号频率的电路。测量信号的频率参数是最常用的测量方法之一。实现频率测量的方法比较多， 在此我们主要介绍三种常用的方法： 时间门限测量法、标准频率比较测量法、等精度测量法。
时间门限测量法
(1) 直接频率测量
在一定的时间门限T内，假设测得输入信号的脉冲数为N， 设待测信号的频率为fx，那么该信号的频率为
改变时间T，那么可改变测量频率范围。例如，当T=1s, 那么fx=N(Hz)；T=1ms，那么fx=N(kHz)。此方法的原理框图如图 所示，时序波形图如以下图。
测频原理框图
测频时序波形图
1〕 量化误差
如以下图，虽然闸门开启时间都为T，但因为闸门开启时刻不一样，计数值一个为9，另一个却为8，两个计数值相差1。
量化误差的相对误差为:
不管计数N是多少，ΔN的最大值都为±1。
因此，为了减少最大计数误差对测量精度的影响，仪器使用中采取的技术措施是：尽量使计数值N大。使ΔN ／N 误差相应减少。例如在测频时，应尽量选用大的闸门时间；
2). 标准频率误差
标准频率误差在测频时取决于闸门时间的准确度。由于闸门时间和时标均由晶体振荡器屡次倍频或分频获得，因此，通用计数器有关功能的标准频率误差就是指通用计数器内〔或外部接入〕的晶体振荡器的准确度Δf0/f0。
通过上述分析，可得频率测量误差表达式如下：