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如何挑选一款合适的脉冲频率计数器系统?

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发表时间:2020-08-21 19:14作者:syn029来源:原创


脉冲频率计数器主要用于信号频率的测量。因其使用十进制数显式,测量迅速,精度高,显示直观。广泛应用于模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中。本文重点探讨如何选购一款合适的脉冲频率计数器。

1、脉冲频率计数器的必要性

频率计是电子技术领域中不可缺少的测量仪器,主要用于信号频率的测量,相对于传统测量频率计受的制约比较小,精度高、误差小,传统使用中对频率的测量主要是按照定义中的直接测量法和间接测量法。

频率是描述周期运动频繁程度的量,对频率的测量也就不仅仅是靠考虑频率的数值,同时还要考虑到周期,频率比,脉宽,时间间隔,占空比等很多因素,所以对频率的测量一般选择频率计或者通用计数器。

频率计是专门用于分析频率的测量设备,其基本的原理是通过相应的传感器,将周期变化的特性转化为电信号,再由频率计显示出对应的频率。实际应用中测量频率的方法主要有无源测频法,有源测频法及电子计数法。

测量频率的设备在市场中最常用的有有示波器,频谱仪和频率计数器三种,相比其它两种,在测量频率脉冲频率计数器是首选的设备,因为频率计数器系统不仅能快速准确的捕捉到被测信号频率的变化,测量精度也很高。

其中频谱仪虽然可以准确的测量频率并显示被测信号的频谱,但是相对测量速度较慢。示波器在进行频率测量时测量精度较低误差较大。

2、频率计的测量范围

根据频率计测量范围一般可以分为射频频率计和微波频率计,实际上都可以归为一种频率计,只需要根据各自需要选择微波选件即可。另外就是要重点看一下微波频率计数器频率的测量范围、时间间隔测量范围和相位测量范围等。

3、频率计数器系统分辨率

往往有些人会认为脉冲频率计数器显示位数越多的测量结果越精确,其实是错误的,分辨率与精度虽有关联,却不能等同。频率计的分辨率是频率计能够在相近频率中检测的最小变化量。而精度由随机误差和系统误差确定。而随机误差包括:量化误差、触发误差、时基误差。

通常在选购脉冲频率计数器时,客户认为分辨率越高越好,其实这种观点是不正确的,分辨率虽然和精度有关联,但是不能等同。

数字频率计的分辨率是指计数器能够在相近频率中检测到最小变化量。在所有其它情况均相同时(如测量时间和产品成本)位数是越多越好 ── 但您看到的显示位数必须得到精度的支持。当其它误差使计数器的分辨能力偏离真实频率时,其位数并无实际意义。也就是说数字频率计提供可能是错误的频率精确读数。

4、频率计数器系统精度及其影响因素

精度由随机误差和系统误差确定。随机误差是分辨率不确定度的来源,它包括:

(1)量化误差

计数器测量时,最后一位有效数字存在±1的不确定性。产生原因是内部时钟频率和输入信号间的非相干性。

(2)触发误差

输入信号的噪声或来自计数器输入通道的噪声都可能引起噪声毛刺触发。

(3)时基误差

时基振荡器频率和其标称频率的不同都会直接导致测量误差。

系统误差是测量系统读数对信号实际频率的偏离。包括老化、温度和线电压变化对时基晶振的影响

5、频率计功能

脉冲频率计数器主要功能是测量频率准确度,扩展功能包括测量频率、周期、频率比、输入电压最大值/最小值/峰峰值、时间间隔、脉宽、上升时间/下降时间、占空比、相位、平均值、标准偏差、计数和阿伦方差等。

6、选择合适的时基

频率计数器的测量精度与时基的稳定性密切相关。时基是测量输入信号的参考标准。时基好最终的测量结果也越准确,环境温度对石英晶振的频率影响很大,一般时基可以选择温补晶振TCXO,恒温晶振OCXO和铷原子钟。

频率计数器系统的闸门时间

通常情况如果对频率值准确度要求比较高,建议需要将闸门时间加长,以此提高频率值的准确性。但是对应的每测一次频率的间隔就越长。相反闸门时间给的越短,在测量时频率值刷新的就越快,精度自然会受到影响。


8、SYN5636型脉冲频率计数器

SYN5636型国产微波频率计数器是一款按照《JJG 349-2014通用计数器检定规程》研发生产的高性价比的频率计数器系统。该通用计数器内置高精度恒温晶振作为时基,可选配温补晶振或铷原子钟。同时具有测量和统计两大功能。频率测量分辨率最高可达12位/秒,频率可达24GHz;单次时间间隔分辨率100ps,可选50ps和20ps;自动计算标准频率,直接输出频率偏差;集成高精度功率计功能;多种数据通信接口;直观的数据分析和图形显示。

SYN5636型高精度通用计数器采用触摸大屏设计,解决了传统频率计按键混乱,操作复杂的问题。同时这款频率计在测试中解决了其他厂家幅度不可调节和单通道双脉冲不能测量的问题,是我们目前市场调查中性价比比较高的一款设备。




9、小结

   在选择脉冲频率计数器的时候,需要重点了解关注频率计数器系统上述的频率范围、分辨率、精度等指标,还需要结合自身的项目预算,同性能配置和指标相符的情况下,通常国外品牌的微波频率计数器价位要比国产的贵很多。在当前的局势下,建议支持国产设备。如有需求可进一步咨询相关业务人员!

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