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第6章 电子计数器 6.1 概述 6.1.1 时频关系 6.1.2 时频基准 6.1.3 电子计数器的分类 6.1.4 电子计数器的主要性能指标 6.1.2 时频基准 6.1.3 电子计数器的分类 6.1.4 电子计数器的主要性能指标 6.2 通用电子计数器的基本组成 6.2.1 A、B输入通道 6.2.2 时基信号产生与变换电路 6.2.3 主控门 6.2.4 控制逻辑电路 6.2.5 计数及显示电路 6.2.1 A、B输入通道 6.2.2 时基信号产生与变换电路 6.2.3 主控门 6.2.4 控制逻辑电路 6.2.5 计数及显示电路 6.3 通用电子计数器的基本测量技术 6.3.1 频率测量 6.3.2 周期测量 6.3.3 频率比的测量 6.3.4 时间间隔的测量 6.3.5 累加计数 6.3.6 自校 6.3.1 频率测量 6.3.2 周期测量 6.3.3 频率比的测量 6.3.4 时间间隔的测量 6.3.5 累加计数 6.3.6 自校 6.4 电子计数器的测量误差 6.4.1 误差的来源 6.4.2 频率测量误差分析 6.4.3 周期测量误差分析 6.4.4 时间间隔测量误差分析 6.4.1 误差的来源 6.4.2 频率测量误差分析 6.4.3 周期测量误差分析 6.4.4 时间间隔测量误差分析 6.5 E312A型通用电子计数器 6.5.1 主要技术性能 6.5.2 基本结构与工作原理 6.5.1 主要技术性能 6.5.2 基本结构与工作原理 本章小结 图6-16 计数误差示意图 相对计数误差＝ΔN/N＝±1/（?x×T0）×100% （6-9） 式中，T0——门控时间； ?x——计数脉冲的频率。 可见，相对计数误差与门控时间及计数脉冲频率的乘积成反比。 2．时基误差 由于计数器中时基频率不准确所造成测量上的误差，通常称为时基误差。造成时基误差的原因有：校正误差、晶体振荡器的短期限与长期限不稳定、温度的变化与电源电压的变动等。校正误差是计数器出厂前或在校正实验室中，校正的不准确所造成的。校正的方法是将时基振荡器的频率与标准无线电台所发射的标准频率做零差频校正。 短期限稳定度是指晶体振荡器的振荡频率暂时性的变化，可以使用较长的门控时间及多重周期的平均测量方式，来减少它所产生的误差。长期限稳定度与老化现象有关，又叫做老化率。长期限稳定度对测量的准确度影响较大，故需要定期地接受校正才能够保持应有的准确性。 相对时基误差可按式（6-10）进行计算。 （6-10） 3．触发误差 触发误差是由于施密特触发器的触发电平设置不当以及被测信号中的干扰（噪声）共同引起的测量误差。如图6-17(a)所示输入信号含有噪声时，由于触发电平（VH和VL）设置不当，将产生两个脉冲输出，而不是正确的一个脉冲。若重新调整触发电平（VH和VL），如图6-17(b)所示，则可以防止噪声的影响，消除错误的计数。 (a) 有触发误差 (b) 没有触发误差 图6-17 控制电路的工作波形 相对触发误差可按式（6-11）进行计算。 （6-11） 式中，Un——被测信号叠加噪声的幅度； Ux——被测信号的幅度。 由式（6-11）可见，触发误差与信噪比Ux/Un成反比，信噪比越大，触发误差越小。例如，Ux/Un＝100，即信噪比为40dB时，ΔTx/Tx≈0.3185%。为减小触发误差，可以采用多周期测量法，此时，式（6-11）应修改为 （6-12） 式中，k为周期倍乘率。 1．计数误差 是由于通过主控门后的计数个数N是否准确而带来的，最大为±1Hz，也叫量化误差。若被测量的频率越高，闸门开启时间T0越长，则计数误差对测量频率带来的影响越小，测量的精度就越高。 2．时基误差 它是由主控门的开启时间T0是否准确、稳定而产生的。时基误差的准确度取决于晶体振荡器频率的准确度和稳定度，即T0的误差等于晶体振荡器输出频率的误差。综上所述，频率测量的总误差是计数误差和时基误差共同作用的结果，其值为 （6-13） 1．时标误差