电子测量仪器及应用 课件 任务六 电子计数器

《电子测量仪器及应用》

电子教案“十二五”职业教育国家规划教材任务三电子计数器电子计数器概述电子计数器的使用

电子计数器的结构与原理电子计数器概述电子计数器(electroniccounter)是利用数字电路技术数出给定时间内所通过的脉冲数并显示计数结果的数字化仪器。电子计数器是其他数字化仪器的基础。在它的输入通道接入各种模-数变换器，再利用相应的换能器便可制成各种数字化仪器。电子计数器的优点是测量精度高、量程宽、功能多、操作简单、测量速度快、直接显示数字，而且易于实现测量过程自动化，在工业生产和科学实验中得到广泛应用。电子计数器按功能可分4类。①通用计数器：可测频率、周期、多周期平均、时间间隔、频率比和累计等。②频率计数器：专门用于测量高频和微波频率的计数器。③计算计数器：具有计算功能的计数器，可进行数学运算，可用程序控制进行测量计算和显示等全部工作过程。④微波计数器：是以通用计数器和频率计数器为主配以测频扩展器而组成的微波频率计。电子计数器的使用一、跟我练一练电子计数器的型号、种类很多，但常规测量的方法和主要功能键的作用都区别不大，下面以南京盛普SP3000B型通用计数器为例，学习电子计数器的使用。1、电子计数器表面板功能按钮的使用图7-4SP3000B型通用计数器的前面板图7-5SP3000B型通用计数器的后面板2、频率、周期、计数的测量（1）频率、周期的测量方法：用信号发生器产生5kHz、5VP-P的正弦信号，将该信号送至计数器，用计数器测量该信号的频率和周期。（2）计数的测量方法：用信号发生器产生5Hz、5VP-P的方波信号，将该信号送至计数器，用计数器测量一段时间该信号的脉冲个数。二、仿真练一练1、电子计数器面板功能按钮的使用在仿真软件中，观察电子计数器各端钮的作用。2、仿真测量频率、周期、时间在仿真软件中，用电子计数器测量市电压和信号发生器输出电压的频率和周期，在测量市电电压时，试用计数功能。三、实践测一测1、连接信号发生器、计数器、示波器

图7-7信号发生器、计数器、示波器连接示意图2、测量频率、周期、计数参照“练一练”的要求，测量信号的周期、频率，并与示波器的测量结果进行比较，将测量结果记录下表7-2中。通过闭合与断开开关K，观察计数功能。

表7-2计数器、示波器测量结果的比较电子计数器的结构与原理一、自主学一学1、电子计数器的结构与框图

图7-8SP3000B型通用计数器的结构框图当信号频率小于100MHz时，从A通道输入，可以测量信号的周期、频率，或者对A通道信号进行计数。当信号频率大于100MHz时，从B通道输入，只能测量信号的频率。电子计数器主要具有以下三种基本功能：①频率测量②周期测量③累加计数2、电子计数器的测量信号流程图3、电子计数器的主要技术参数（1）测试功能（2）测量范围（3）输入特性（4）测量准确度（5）闸门时间和时标（6）显示及工作方式（7）输出4、电子计数器的使用注意事项（1）当给仪器通电后，应预热一定的时间，晶振频率的稳定度才可达到规定的指标。使用时应注意，如果不要求精确的测量，预热时间可适当缩短。（2）被测信号送入时，应注意电压的大小不得超过规定的范围，否则容易损坏仪器。（3）仪器使用时要注意周围环境的影响，附近不应有强磁场、电场干扰，仪器不应受到强烈的振动。（4）数字式测量仪器在测量的过程中，由于闸门的打开时刻与送入的第－个计数脉冲在时间的对应关系上是随机的，所以测量结果中不可避免地存在着±1个字的测量误差，现象是显示的最末一位数字有跳动。（5）仪器在进行各种测量前，应先进行自校检查，以检查仪器是否正常。但自校检查只能检查部分电路的工作情况，并不能说明仪器没有任何故障。6）使用时，应注意触发电平的调节，在测量脉冲时间间隔时尤为重要，否则会带来很大的测量误差。（7）使用时，应按要求正确选用输入耦合方式。（8）测量时，应尽量降低被测信号的干扰分量，以保证测量的准确度。二、拓展修一修电子计数器型号比较多，内部结构也大不相同，常见故障有：无显示（整机不工作）、数码管叠字（漏字）、误差。维修中，仍然是先检修电源，如果电源正常，无显示故障会解决。1、短路故障的仿真维修

当电子电压表出现指示灯不亮、数码管无显示等三无现象时，应重点检查由于内部短路引起的保险丝烧断。短路故障的仿真分析（1）故障分析导图（2）动画显示故障回路（3）动画显示可能的故障元件短路故障仿真检修（1）仿真检测单击“仿真检修”，用万用表电阻档测量滤波电容、开关三极管的集电极与发射极、整流二极管、保险丝的电阻（2）判别故障根据上述测量值，判断故障元件。（3）排除故障移去故障元件，从元件库选择同型号元件安装到电路板相应位置。（4）检验是否成功打开电源开关，检检电压表是否正常工作。2、断路故障的仿真维修：

由于元器件脱焊、电源导线折断、探头电缆内部损坏等原因，往往会造成断路故障，一般情况下，断路故障不会造成周围元器件损坏等连锁反应。断路故障的仿真分析（1）故障分析导图（2）动画显示故障回路（3）动画显示可能的故障元件断路故障仿真检修：（1）仿真检测单击“仿真检修”，用万用表电阻档测量连接电缆两端插针之间的电路是否开路（2）判别故障根据上述测量值，判断故障元件或故障部位。（3）排除故障用电烙铁对开路点进行连接恢复。（4）检验是否成功打开电源开关，检检计数器是否正常工作。元器件损坏故障的仿真分析：（1）故障分析导图（2）动画显示故障回路（3）动画显示可能的故障元件元器件损坏故障仿真检修：（1）仿真检测单击“仿真检修”，用万用表电阻档测量相应分压电阻或分频电路是否正常（2）判别故障根据上述测量值，判断故障元件或故障部位。（3）排除故障移去故障元件，从元件库选择同型号元件安装到电路板相应位置。（4）检验是否成功打开电源开关，检检计数器是否正常工作。三、探究想一想1、分析表7-1数据，说明闸门时间对测量结果的影响。2、用6位电子计数器测量频率为10kHz和100kHz的信号频率，闸门时间分别置于1s和0.1s。（1）分别计算显示器显示的频率，填入下表中（2）根据结果说明什么情况下误差小。四、自评考一考选择题1、在下列所述功能要求的选项中，电子计数器不能实现的是（）。A、测量频率，测量电平B、测量周期，测量高频和微波频率C、进行累加计数，与计算机连接实现自动化测量D、测量时间间隔，测量频率比2、通用计数器在测量频率时，当闸门时间选定后，被测信号频率越低，则（）误差越大。A、触发B、标准频率C、偶然D、±13、在测量信号频率时，电子计数器的计数信号和门控信号分别为（）。A、被测信号、闸门时间信号B、时标信号、被测信号C、闸门时间信号、被测信号D、时标信号、闸门被测信号4、电子计数器不能测量的参数是（）。A、两个信号的频率比B、信号的周期C、两个信号之间的时间间隔D、信号的幅度5、电子计数器频率测量时的主要误差是（）。A、量化误差 B、时基误差 C、计数误差 D、触发误差6、电子计数器能测量的是（）。A、振幅B、上升时间C、相位差D、时间间隔7、用8位电子计数器测量一个频率为1240kHz的信号时，若选择闸门时间为100ms，则显示值为（）。A、1240.0kHzB、1240.0000kHzC、1240.000kHzD、1240.00kHz8、用7位计数器测量的信号频率，当闸门为1s时，仪器正常工作时显示值应为（）。A、150.000kHzB、150.00kHzC、150.0kHzD、150kHz9、用7位计数器测量fx＝250kHz的信号频率，当闸门时间为0.1s时，仪器正常工作时显示值为（）。A、250.000kHz B、250.00kHzC、250.0kHz D、250kHz10、用电子计数器测量信号频率时，下列的说法中最确切的是（）A、测量精度只与闸门时间有关。B、测量精度与闸门时间无关。C、测量精度与被测信号的频率和闸门时间都有关。 D、测量精度与被测信号的频率无关。判断题1、电子计数器进行频率测量时，计数脉冲来源于被测信号，触发脉冲来源于闸门信号。（）2、用电子计数器测量一个频率为250kHz的信号时，若选择的闸门时间为10ms，则正常显示的频率值为250.00kHz。（）3、电子计数器自校时内部的晶振不工作。（）4、量化误差对测频率误差的影响随频率升高而减小。（）5、电子计数器的测量速度与闸门时间有关。（）6、用电子计数器测量同一信号频率时，闸