如何使用時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器/間隔計(jì)時(shí)器

頻率計(jì)數(shù)器和間隔計(jì)時(shí)器非常易于使用。但是，了解如何使用頻率計(jì)數(shù)器和時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器可以幫助以最簡單的方式獲得最佳讀數(shù)。

了解如何使用頻率計(jì)數(shù)器可以盡快進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，防止出現(xiàn)一些陷阱，并防止在某些情況下可能發(fā)生的測試儀器損壞。

如何使用頻率計(jì)數(shù)器

在許多方面，使用頻率計(jì)數(shù)器非常簡單。通常只需打開計(jì)數(shù)器并將信號(hào)施加到輸入端即可。

頻率計(jì)數(shù)器和定時(shí)器可用于測量從數(shù)字邏輯信號(hào)到射頻和微波的許多信號(hào)。計(jì)數(shù)器技術(shù)已經(jīng)發(fā)展起來，因此這些頻率計(jì)數(shù)器和定時(shí)器能夠測量時(shí)間間隔和頻率。使用數(shù)字處理技術(shù)，可以測量時(shí)間間隔和頻率，因?yàn)橐粋€(gè)是另一個(gè)的倒數(shù)。

為了對(duì)頻率或時(shí)間間隔進(jìn)行簡單的測量，必須將信號(hào)施加到輸入端。

使用頻率計(jì)數(shù)器時(shí)，需要選擇時(shí)基間隔。通常 0.1 秒、1 秒、10 秒的選項(xiàng)是最常見的。這些是指頻率計(jì)數(shù)器門打開并計(jì)算輸入脈沖的時(shí)間長度。因此，對(duì)于 1 秒的門控時(shí)間，對(duì)于 1 MHz 信號(hào)，將計(jì)算 1 000 000 個(gè)脈沖，或者在下面的簡單示例中，如果計(jì)算 5 個(gè)脈沖，門控時(shí)間為一秒，則頻率為 5Hz。

頻率計(jì)數(shù)器

這里可以看出，每當(dāng)信號(hào)在正方向上通過頻率計(jì)數(shù)器觸發(fā)電平時(shí)，計(jì)數(shù)器都會(huì)計(jì)算轉(zhuǎn)換。頻率越高，計(jì)數(shù)的脈沖越多。如圖所示，計(jì)數(shù)了五個(gè)脈沖。假設(shè)門控時(shí)間為 1 秒，則表示頻率為 5Hz。如果門控時(shí)間為 0.1 s，則表示頻率為 50 Hz。

更長的澆口時(shí)間自然會(huì)提供更準(zhǔn)確的結(jié)果。以 0.1 秒的門控時(shí)間和 5 個(gè)脈沖計(jì)數(shù)為例，表示 50 Hz 信號(hào)。簡單來說，系統(tǒng)無法區(qū)分以 50 Hz 運(yùn)行的信號(hào)和以 55 Hz 運(yùn)行的信號(hào)。兩者都將在 0.1 秒的時(shí)間內(nèi)給出五次計(jì)數(shù)。為了更好地指示頻率，例如，如果信號(hào)以 55 Hz 運(yùn)行，則 1 秒的門時(shí)間將啟用 55 次計(jì)數(shù)。

雖然較長的門控時(shí)間可以提供更好的精度，但門時(shí)間的選擇通常更多地取決于對(duì)頻率快速更新的需求。例如，較長的門控時(shí)間會(huì)減慢自動(dòng)測試速度，或者對(duì)于在工作臺(tái)上工作的工程師來說，額外的等待時(shí)間可能會(huì)很煩人。因此，除非需要高精度，否則通常使用較短的門時(shí)間。

頻率計(jì)數(shù)器通常具有高阻抗輸入。這通常為 1MΩ?？梢允褂?X1 示波器探頭將計(jì)數(shù)器連接到被測電路的點(diǎn) n。由于示波器探頭具有夾子和BNC輸入，因此這通常是一種非常方便的連接和探測方式。

除了高阻抗輸入外，許多高頻計(jì)數(shù)器還具有 50Ω 輸入 - 它可以是單獨(dú)的連接器，也可以是可切換的。使用50Ω輸入時(shí)，最大輸入電壓會(huì)小得多，因此請注意信號(hào)幅度，因?yàn)槿绻斎脒^載，很容易造成損壞。

可以使用計(jì)數(shù)器進(jìn)行各種時(shí)間間隔測量?？梢赃M(jìn)行的時(shí)間間隔測量類型因使用的計(jì)數(shù)器定時(shí)器而異。

單輸入時(shí)間間隔測量：計(jì)數(shù)器定時(shí)器的基本形式是具有單個(gè)輸入的定時(shí)器。通常，任何測量都將在波形的上升沿進(jìn)行。基本測量將從波形的上升沿到看到的下一個(gè)上升沿進(jìn)行。這給出了波形的時(shí)間間隔。有時(shí)，可以使用從上升沿或正沿到下降沿或負(fù)沿的單個(gè)輸入計(jì)數(shù)器進(jìn)行測量。前面板上的開關(guān)或遠(yuǎn)程編程技術(shù)用于選擇所需的邊沿。

重復(fù)波形的時(shí)間間隔測量

雙輸入時(shí)間間隔測量：一些可以使用的計(jì)數(shù)器定時(shí)器具有雙輸入。這種形式的時(shí)間間隔測量可以與兩個(gè)波形一起使用，并且兩個(gè)通道上都有可選擇的正（上升）或負(fù)上升（下降）沿選擇是正常的。要進(jìn)行設(shè)置，只需將所需的波形連接到輸入端，然后選擇邊沿即可。

兩個(gè)波形的時(shí)間間隔的測量變體 可以看出，時(shí)機(jī)有四種組合。在圖中，A+ 表示波形 A 上升沿，B- 表示波形 B 下降沿。

使用頻率計(jì)數(shù)器/間隔計(jì)時(shí)器的提示和技巧

使用頻率計(jì)數(shù)器時(shí)，可以采取一些一般預(yù)防措施來確保獲得最準(zhǔn)確的結(jié)果。

保持頻率計(jì)數(shù)器時(shí)基/時(shí)鐘溫暖：頻率計(jì)數(shù)器/定時(shí)器內(nèi)的時(shí)鐘時(shí)基決定了儀器的整體精度。雖然漂移水平很小，但頻率確實(shí)變化很小，尤其是在儀器升溫時(shí)，因此振蕩器會(huì)預(yù)熱。即使是高精度的烘箱控制晶體振蕩器，在達(dá)到溫度時(shí)也會(huì)漂移。因此，最好在使用前幾個(gè)小時(shí)打開儀器，將時(shí)基保持在工作溫度。他們甚至可能需要過夜離開，等等。

購買具有準(zhǔn)確時(shí)基的工具：由于時(shí)基的精度直接反映在測量的精度上，因此當(dāng)需要進(jìn)行精確測量時(shí)，必須使用具有精確時(shí)基的儀器，或者使用非常精確的外部儀器。大多數(shù)計(jì)數(shù)器和定時(shí)器都能夠使用外部時(shí)基或時(shí)鐘振蕩器。

不要過載輸入：使用頻率計(jì)數(shù)器時(shí)，大多數(shù)信號(hào)都可以施加到輸入端，而不必?fù)?dān)心過載。邏輯，例如TTL或大多數(shù)其他系列和大多數(shù)RF信號(hào)都可以。但是，如果存在大信號(hào)，則必須注意不要使輸入過載，甚至對(duì)其造成損壞。當(dāng)使用某些可能具有 50Ω 輸入的 RF 頻率計(jì)數(shù)器時(shí)，情況尤其如此。內(nèi)部負(fù)載可能只能處理有限的功率。如果要使用高功率電平，則必須使用匹配的衰減器將信號(hào)電平降低到可接受的水平，否則會(huì)損壞內(nèi)部負(fù)載電阻。

對(duì)于有噪聲的信號(hào)，注意觸發(fā)錯(cuò)誤：當(dāng)使用帶有嘈雜信號(hào)的頻率計(jì)數(shù)器或定時(shí)器時(shí)，噪聲會(huì)導(dǎo)致雜散計(jì)數(shù)，從而影響讀數(shù)。為避免這種情況，仔細(xì)設(shè)置觸發(fā)點(diǎn)可以將觸發(fā)電平移動(dòng)到不太可能導(dǎo)致錯(cuò)誤觸發(fā)的點(diǎn)。

請記住校準(zhǔn)：由于晶體老化等各個(gè)方面都會(huì)影響最精確的基于晶體的時(shí)鐘振蕩器或時(shí)基，因此有必要確保盡可能準(zhǔn)確地保持時(shí)基頻率，以便所有其他功能在其指定范圍內(nèi)運(yùn)行。

將所有時(shí)基鎖定到單個(gè)時(shí)鐘：當(dāng)系統(tǒng)使用多個(gè)時(shí)基時(shí)，信號(hào)之間可能會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)和偏斜，從而導(dǎo)致一些不準(zhǔn)確。為了克服這個(gè)問題，通常明智的做法是將系統(tǒng)的所有元素鎖定到一個(gè)精確的時(shí)基上。大多數(shù)頻率計(jì)數(shù)器都具有時(shí)基輸入的外部時(shí)鐘，可以使外部時(shí)基用于頻率計(jì)數(shù)器。或者，也可以使用頻率計(jì)數(shù)器時(shí)基，因?yàn)閮?nèi)部振蕩器/時(shí)基通常提供輸出。

通常從頻率計(jì)數(shù)器和定時(shí)器中獲得非常好的結(jié)果。通常只需插入測試儀器，將其打開并將其連接到需要進(jìn)行頻率或時(shí)間間隔測量的點(diǎn)即可?？梢赃M(jìn)行快速準(zhǔn)確的測量。應(yīng)用一些簡單的提示、技巧和技術(shù)可以確保進(jìn)行最佳測量，并保護(hù)測試儀器免受任何損壞。

審核編輯：黃飛