最早的電子計(jì)數(shù)器是為了對(duì)諸如原子現(xiàn)象之類的事情進(jìn)行計(jì)數(shù)而設(shè)計(jì)出來的。在發(fā)明計(jì)數(shù)器之前,頻率的測(cè)量都是用頻率計(jì)(一種精度很低的協(xié)調(diào)裝置)完成。頻率計(jì)數(shù)器是以數(shù)字方式對(duì)信號(hào)參數(shù)進(jìn)行精密測(cè)量的首批儀器之一。
衡量頻率計(jì)數(shù)器主要指標(biāo)是測(cè)量范圍、測(cè)量功能、精度和穩(wěn)定性,這些也是決定價(jià)格高低的主要依據(jù)。隨著電子測(cè)試技術(shù)的發(fā)展,頻率計(jì)數(shù)器日趨成熟。目前,頻率計(jì)數(shù)器已經(jīng)能輕松測(cè)量射頻、微波頻段信號(hào)。除頻率測(cè)量外,大多數(shù)頻率計(jì)數(shù)器還綜合了以下功能:頻率比、時(shí)間間隔、周期、上升/下降時(shí)間、相位、占空比、正/負(fù)脈沖寬度、總和、峰值電壓以及時(shí)間間隔平均等。頻率計(jì)功能延伸的最高境界就是綜合了調(diào)制域分析儀的功能。
1、頻率(f)
頻率表示單位時(shí)間波形振動(dòng)的次數(shù),是周期的倒數(shù),頻率是最基本的測(cè)量參數(shù)。根據(jù)頻率的不同范圍可把頻率計(jì)數(shù)器分為兩類:通用頻率計(jì)數(shù)器和微波頻率計(jì)數(shù)器。前者的測(cè)量范圍一般在1GHz以下;而微波頻率計(jì)數(shù)器提供從DC到數(shù)十GHz的高性能頻率測(cè)量,可覆蓋整個(gè)射頻、微波頻段。高頻測(cè)量是頻率計(jì)數(shù)器獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),普通示波器很難達(dá)到。頻率測(cè)量很簡(jiǎn)單,將信號(hào)接入頻率計(jì)數(shù)器輸入端后再調(diào)節(jié)功能鍵至頻率測(cè)量,屏幕即顯示當(dāng)前頻率值。單一的頻率測(cè)量只需要一個(gè)輸入通道即可。
2、周期(T)
周期為波形振動(dòng)一次所需要的時(shí)間,是頻率的倒數(shù),如圖1所示。大多數(shù)頻率計(jì)數(shù)器都會(huì)提供這項(xiàng)功能。信號(hào)周期的測(cè)量方法和頻率測(cè)量基本相似。
3、頻率比(f1/f2)
頻率比是對(duì)兩個(gè)頻率進(jìn)行比較,它可用來測(cè)試倍頻器或前置換算器(分頻器)的性能。在許多儀器系統(tǒng)中,兩個(gè)頻率的比值遠(yuǎn)比兩個(gè)獨(dú)立的頻率值有意義。例如在比率電容傳感器研發(fā)中,工程師關(guān)心的重點(diǎn)是兩個(gè)信號(hào)的頻率比。這時(shí),用頻率計(jì)數(shù)器頻率比功能就能很直觀快捷顯示出兩路輸入信號(hào)頻率比。免去了測(cè)量?jī)陕沸盘?hào)頻率后再自行計(jì)算的不便。這項(xiàng)功能要求頻率計(jì)數(shù)器至少有兩個(gè)通道。如果是有三路輸入信號(hào)時(shí),可以測(cè)量任何兩路信號(hào)的頻率比。
4、時(shí)間間隔(ΔT)