频率计专栏

如何选择一款频率计?

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发表时间:2020-12-14 18:09作者:同步天下来源:原创

数字频率计是一种常用的用数字显示被测信号频率的测量仪器。主要用于测量频率、周期、时间间隔、正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。本文主要介绍如何挑选一款合适的频率计。

1、频率计的功能和测量范围

频率计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。

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,目前一般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。另外就是要关注周期测量范围、相位测量范围和时间间隔测量范围等。

2、频率计的时基选择

频率计一般标配的是温补晶振,可选恒温晶振或铷原子钟。SYN5636型标配的是恒温晶振频率准确度A≤1E-7,秒稳定度≤2E-11/s,老化率≤5E-10/日,开机特性V≤1E-8;可选铷原子钟,频率准确度A≤5E-11,老化率≤5E-12/日,≤5E-11/月,秒稳定度≤5E-11/s,≤2E-11/10s。


频率计测量精度与时基的稳定性密切相关。时基建立了测量输入信号的参考标准。更好的时基能得到更好的测量结果,环境温度对石英晶振的频率影响很大

3、分辨率和精度的区别?

通常我会认为显示位数越多的频率计测量结果越精确,其实是不正确的,频率计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。


4、理解频率计的测量方法

频率计数器分成两种:直接计数和倒数计数。直接计数器操作简单也便宜,简单的记录已知周期的信号循环次数,测量的灵活性受到限制。而倒数计数器是测量输入信号的周期,然后将周期取倒数得到频率。倒数计数器也提供连续可调选通时间,可以在最少的时间内得到所需要的分辨率。如果对分辨率没有严格的要求,也不太关心速度的话,那么直接计数器就是一个比较经济的选择;对于快速和高分辨率测量,选择倒数计数器则要好些。

5、了解待测信号的特性

如果要测量的信号中有噪声、谐波或寄生分量,尽量不要使用微波计数器。在选择测量仪器之前必须了解待测信号的所有特性,附非肯定待测信号是纯净(无噪声干扰)、平稳、单一频率成分,否则应该在制订测试方案前用频谱分析仪先观测待测信号中的干扰信号及噪声电平,然后看计数器的性能是否能允许这些干扰并仍能成功地完成频率的测量。

6、频率计的测量原理

频率计的测量原理主要表现在闸门时间越短,测量的频率值刷新就越快,并且测的频率精度会受到影响。频率计对频率值准确度要求比较高时,则需要将闸门时间加长,时间越长得到的频率值就越准确,所以相对应的每测一次频率的间隔就越长。通常情况下闸门时间越短测量的频率值刷新就越快,但是这样测量的频率精度会降低。如果对频率值要求较高时,则需要增加闸门时间的时长,这样闸门时间越长得到的频率值就越准确,但是相对应的频率时间间隔就越长。

7、频率计的使用

频率计的功能使用,是在进入设备的操作界面后进行选择对应的测试功能,这款频率计对频率、周期、时间间隔、输入功率、平均值、最大值、最小值、峰峰值等等功能的测量,只需要在触摸屏装置界面选择对应的测量功能和测量通道,设置频率计的对应闸门时间后,选择开始按钮频率计进行工作,选择停止频率计停止工作。频率计不论选择那种测试信号,频率计都会以数字形式显示频率值。

8、频率计厂家选择

频率计的市场目前主要分为国外进口和国内本土民族品牌,国外的频率计主要以安捷伦,泰克和力科为主,其中力科在国内市场相对比较弱,国外也最主要以安捷伦和泰科为行业国外代表企业,国内最主要是同步天下的SYN5636型高精度频率通用计数器。

西安同步电子科技有限公司,主要从事领域是时间频率的同步和测试,现在主打时间频率的测试功能,主要测试设备时间检定仪和频率测试仪器等广泛应用于全国的计量院和研究所单位。同步天下的频率计具有多款型号,主要分为针对测试频率的频率计,以及用于多功能测试频率相关特性的通用计数器设备,其隶属频率计的范围。目前同步天下的频率计主要占据中高端市场,其测量范围和精度等已经**于国内外精度。

9、频率计型号推荐

国产SYN5636型通用计数器该计数器具有“多路并行计数法”:基于多路并行 处理能力强、计算速度快、成本低、集成度高的FPGA, 使用多路不同分频的基准信号进行计数;利用绝对误差只可能是1,选出最高精度的计数结果。具体实现时,使用宽带 放大器、高速比较器搭建高速比较模块,使用FPGA作为测 频模块,使用单片机、LCD显示屏和键盘组成控制模块,使 用 verilog编程实现“多路并行计数法”。预期实现对1赫兹~199M赫兹正弦信号频率的高精度测量,同时实现对方波信号的时间间隔测量和脉冲信号的占空比测量。

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