您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)
頻率計(jì)的使用和工作原理以及用途
頻率計(jì)又稱(chēng)為頻率計(jì)數(shù)器，是一種專(zhuān)門(mén)對(duì)被測(cè)信號(hào)頻率進(jìn)行測(cè)量的電子測(cè)量?jī)x器。頻率計(jì)主要由四個(gè)部分構(gòu)成：時(shí)基（T）電路、輸入電路、計(jì)數(shù)顯示電路以及控制電路。
基本原理
頻率計(jì)基本的工作原理為：當(dāng)被測(cè)信號(hào)在特定時(shí)間段T內(nèi)的周期個(gè)數(shù)為N時(shí)，則被測(cè)信號(hào)的頻率f=N/T（如右圖所示）。
在一個(gè)測(cè)量周期過(guò)程中，被測(cè)周期信號(hào)在輸入電路中經(jīng)過(guò)放大、整形、微分操作之后形成特定周期的窄脈沖，送到主門(mén)的一個(gè)輸入端。主門(mén)的另外一個(gè)輸入端為時(shí)基電路產(chǎn)生電路產(chǎn)生的閘門(mén)脈沖。在閘門(mén)脈沖開(kāi)啟主門(mén)的期間，特定周期的窄脈沖才能通過(guò)主門(mén)，從而進(jìn)入計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器的顯示電路則用來(lái)顯示被測(cè)信號(hào)的頻率值，內(nèi)部控制電路則用來(lái)完成各種測(cè)量功能之間的切換并實(shí)現(xiàn)測(cè)量設(shè)置。
應(yīng)用范圍
在傳統(tǒng)的電子測(cè)量?jī)x器中，示波器在進(jìn)行頻率測(cè)量時(shí)測(cè)量精度較低，誤差較大。頻譜儀可以準(zhǔn)確的測(cè)量頻率并顯示被測(cè)信號(hào)的頻譜，但測(cè)量速度較慢，無(wú)法實(shí)時(shí)快速的跟蹤捕捉到被測(cè)信號(hào)頻率的變化。正是由于頻率計(jì)能夠快速準(zhǔn)確的捕捉到被測(cè)信號(hào)頻率的變化，因此，頻率計(jì)擁有非常廣泛的應(yīng)用范圍。
在傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造企業(yè)中，頻率計(jì)被廣泛的應(yīng)用在產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)測(cè)試中。頻率計(jì)能夠快速的捕捉到晶體振蕩器輸出頻率的變化，用戶(hù)通過(guò)使用頻率計(jì)能夠迅速的發(fā)現(xiàn)有故障的晶振產(chǎn)品，確保產(chǎn)品質(zhì)量。
在計(jì)量實(shí)驗(yàn)室中，頻率計(jì)被用來(lái)對(duì)各種電子測(cè)量設(shè)備的本地振蕩器進(jìn)行校準(zhǔn)。
在無(wú)線(xiàn)通訊測(cè)試中，頻率計(jì)既可以被用來(lái)對(duì)無(wú)線(xiàn)通訊基站的主時(shí)鐘進(jìn)行校準(zhǔn)，還可以被用來(lái)對(duì)無(wú)線(xiàn)電臺(tái)的跳頻信號(hào)和頻率調(diào)制信號(hào)進(jìn)行分析。
測(cè)量方法
測(cè)量頻率的方法有很多，按照其工作原理分為無(wú)源測(cè)頻法、比較法、示波器法和計(jì)數(shù)法等。計(jì)數(shù)法在實(shí)質(zhì)上屬于比較法，其中常用的方法是電子計(jì)數(shù)器法。電子計(jì)數(shù)器是一種常見(jiàn)、基本的數(shù)字化測(cè)量?jī)x器。
一、無(wú)源測(cè)頻法
無(wú)源測(cè)頻法主要包括諧振法、電橋法和頻率-變換電壓法等方法。
1).諧振法
2). 電橋法
凡是平衡條件與頻率有關(guān)的任何電橋都可用來(lái)測(cè)頻，但要求電橋的頻率特性盡可能尖銳。
測(cè)頻電橋的種類(lèi)很多，常用的有文氏電橋、諧振電橋和雙T電橋，部分內(nèi)容參看有關(guān)書(shū)籍。
3). 頻率-電壓變換法
頻率-電壓變換法測(cè)頻就是先把頻率變換為電壓或電流，然后以頻率刻度的電壓表或電流表來(lái)指示被測(cè)頻率。
二、比較法
有源比較測(cè)頻法主要包括拍頻法和差頻法。
1).拍頻法
拍頻法是將被測(cè)信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)線(xiàn)性元件（如耳機(jī)、電壓表）直接進(jìn)行疊加來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率測(cè)量的，其原理電路如圖5.3所示。拍頻法通常只用于音頻的測(cè)量，而不宜用于高頻測(cè)量。
2).差頻法
差頻法是利用非線(xiàn)性器件和標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行差頻變換來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率測(cè)量。高頻段測(cè)頻常用差頻法測(cè)量
三、示波法
主要分為李沙育圖形法和周期法。
在示波器上根據(jù)李沙育圖形或信號(hào)波形的周期個(gè)數(shù)進(jìn)行測(cè)頻。這種方法的測(cè)量頻率范圍從音頻到高頻信號(hào)皆可。
四、計(jì)數(shù)法
直接計(jì)數(shù)單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)信號(hào)的脈沖數(shù)，然后以數(shù)字形式顯示頻率值。這種方法測(cè)量度高、快速，適合不同頻率、不同度測(cè)頻的需要。電子計(jì)數(shù)器測(cè)頻有兩種方式：一是直接測(cè)頻法，即在一定閘門(mén)時(shí)間內(nèi)測(cè)量被測(cè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)；二是間接測(cè)頻法，如周期測(cè)頻法。
由于數(shù)字電路的飛速發(fā)展和集成電路的普及，計(jì)數(shù)器的應(yīng)用十分廣泛。利用電子技術(shù)器測(cè)量頻率具有精度高，顯示醒目直觀(guān)，測(cè)量迅速，以及便于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化等一系列突出優(yōu)點(diǎn)，所以該方法是目前好的。
廠(chǎng)商介紹
目前，市場(chǎng)上的頻率計(jì)廠(chǎng)家可分為三類(lèi)：中國(guó)大陸廠(chǎng)家、中國(guó)臺(tái)灣廠(chǎng)家、歐美廠(chǎng)家。其中，歐美頻率計(jì)廠(chǎng)家所占有的*大。
歐美頻率計(jì)廠(chǎng)家主要有：Pendulum Instruments 和 Agilent科技。
Pendulum Instruments 公司是一家瑞典公司，總部位于瑞典首都斯德哥爾摩。 Pendulum 公司源于Philips公司的時(shí)間、頻率部門(mén)，在時(shí)間頻率測(cè)量領(lǐng)域具有40多年的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)歷。Pendulum Instruments 公司常規(guī)頻率計(jì)型號(hào)主要有：CNT-91、CNT-90、CNT-81、CNT-85。同時(shí)，Pendulum Instruments公司還推出銣鐘時(shí)基頻率計(jì)CNT-91R、CNT-85R。以及微波頻率計(jì)CNT-90XL（頻率測(cè)量范圍高達(dá)60G）。
Agilent科技公司是一家美國(guó)公司，總部位于美國(guó)的加利福尼亞。Agilent科技公司成立于1939年，在電子測(cè)量領(lǐng)域也有著70多年的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)歷。Agilent科技公司的常規(guī)頻率計(jì)信號(hào)主要有：53181A、53131A、53132A。同時(shí)，Agilent科技公司還推出微波頻率計(jì)：53150A，53151A，53152A（頻率測(cè)量范圍高可達(dá)46G）。