时间和相位的测量

1、第二章 频率、时间和相位的测量2.1频率的测量2.1.1频率的模拟测量一、直读法1. 平衡电桥法 图2-1-1实部相等虚部相等R2R4，&。2；：亠-0，即R2C1 特 x / R1R2 C| C2电桥平衡条件：11R(R1jxC1)fRi = R2 = R1取则须R3 = 2R4， fxC1 = C2 = C2:Rc在R3 =2R4条件下,R调节旋纽按频率刻度，可从刻度上直接读得被测信号频率fx。2 .谐振法图2-1-21X 2 二 LC变电感一一改变频段（频率粗调）调电容一一频率细调（电容旋纽按频率刻度）3.频率电压转换法图2-1-3 Um TUo =Ub二Um ，fx电压表接频率刻度Tx

2、、比较法1、拍频法2、差频法、示波法1、 测被测信号周期一一被测信号加Y通道，扫描信号加 X通道2、 观察李沙育图形：被测信号加Y通道、标准信号加 X通道2.1.2频率（周期）的数字测量、计数法测量的基本原理图 2-1-4，图 2-1-5心t 一加T =NTa % t2 =TaN12 =TANNQ AtTAQmN fxfx ： fc应采用测周方式； x，故必有NmN fc4 分频系数的选择1 m越大，精确度越高2 一般取m =10n （以n为整数）3 0乞n _ f1 C所以.乞 tx 空 NmaxTc2.3相位差的数字测量x3602.3.1“相位差一电压一数字”转换法x360一、测量电路组成

3、二、工作原理图 2-3-1x360x360x)二 Um sin，(t -tx)设 E1 =U msin t， E2 =Um sin( t -x360x360二者相位差；：x对应的时差tx为tx2-fx3602、低通滤波一一求平均值若取低通截频txU0 =Ug =Ug 二 Ug3、AD 转换 Uo NN二U 0 / q = x/ :c 相位量化单位式中q =E A/D满度输入电压N max A/D的满度输出数字max所以HxU gN360xUgNm a x=1360 EE / N maxc360 EcNm a x U gU g N通常取（佶）度，为此须满足益-f1n，即取相位测量范围maxUgN

4、 max361nN maxN max1（度）x360x360E=5伏，要求已知图2-3-1中，Ug -5伏，A/D为8位二进A/D，进其满量程电压量化单位匚=1c求1 该鉴相器能测量的最大相位值；：xmax2鉴相器与滤波器间需插入一个多大放大倍数的放大器?解 因A/D为8位二进制A/D 所以Nmax =28 -1 =255又因仁-1xmax乞 Nmax2 55设放大倍数为=KU360360max255所以360255所以360= 1.41255例3已知图2-3-1中，Ug =5伏，A/D为8位二进制A/D，若要求相位量化单位 1x360求1 该鉴相器能测量的最大相位值max2 A/D的满量程电

5、压 E解：因为 Nmax =28 -仁255,又因为 c J ,所以max 二 Nmax 1 =255因为xU0xExU 0 - U g， q-E / Nmax，所以 NU g/360q360 NmaxcN255所以 e = ug化二丝5 =3.541 伏g3603602.3.2“相位差一时间一数字”转换法一、测量电路组成图2-3-2二、工作原理1、鉴相 txEi 二Um si n t，E2 二 Um sin(- I) = Um sin，(t - tx)tx 二2、时间计数txTc360 Tc3、转换公式相位量化单位例4习题4360 Tc360TcT= 3601=360、- 0.72500N二 cpc公 1 000.72三、相化量化误差(也适用于2.3.1)A11、相对量化误差(计数式的量化误差)xN出360 V2、绝对量化误差x=申=cNT四、时标周期Tc （或频率fc）的选择若使c =（10-）, n决定小数点位置（0空n空k-1）,k十进制显示位数须使 Tc-（须先测量信号的周期才能