1、電子測量原理電子測量原理第1頁電子測量原理電子測量原理第2頁4.1.2 4.1.2 電子計數器概述電子計數器概述1 1）電子計數器的分類）電子計數器的分類 2 2）主要技術指標）主要技術指標 3 3）電子計數器的發展）電子計數器的發展電子測量原理電子測量原理第3頁 時間有兩個含義：時間有兩個含義： “時刻時刻”：即某個事件何時發生；即某個事件何時發生； “時間間隔時間間隔”：即某個時間相對于某一時刻持即某個時間相對于某一時刻持續了多久。續了多久。頻率的定義：周期信號在單位時間（頻率的定義：周期信號在單位時間（1s1s）內的變）內的變化次數（周期數）。如果在一定化次數（周期數）。如果在一定時間間

2、隔時間間隔T T內周內周期信號重復變化了期信號重復變化了N N次次，則頻率可表達為：，則頻率可表達為：電子測量原理電子測量原理第4頁電子測量原理電子測量原理第5頁電子測量原理電子測量原理第6頁4.1.2 4.1.2 電子計數器概述電子計數器概述電子測量原理電子測量原理第7頁電子測量原理電子測量原理第8頁電子測量原理電子測量原理第9頁電子測量原理電子測量原理第10頁電子測量原理電子測量原理第11頁電子測量原理電子測量原理第12頁電子測量原理電子測量原理第13頁電子測量原理電子測量原理第14頁電子測量原理電子測量原理第15頁電子測量原理電子測量原理第16頁電子測量原理電子測量原理第17頁電子測量原

3、理電子測量原理第18頁電子測量原理電子測量原理第19頁A AG GC C放放大大器器溫溫度度控控制制隔隔離離放放大大器器加加熱熱器器傳傳感感器器輸輸出出頻頻率率調調整整晶晶體體電電路路絕絕熱熱層層電子測量原理電子測量原理第20頁電子測量原理電子測量原理第21頁電子測量原理電子測量原理第22頁f f x xM ML LI IC C012xffL C012xffLC電子測量原理電子測量原理第23頁R R3 3R R4 4R R1 1R R2 2C C1 1C C2 2f fx x1 2 1 2122xxfRRCCx1x2jjCC143211（R +）R （）R1R電子測量原理電子測量原理第24頁3

4、12214RRCRCR1x22x110RCRC1212122xxfR R C C12xfRC電子測量原理電子測量原理第25頁xsfN f電子測量原理電子測量原理第26頁電子測量原理電子測量原理第27頁電子測量原理電子測量原理第28頁。與與門門T TA AT TB BT TA AT TB BA AB BC C電子測量原理電子測量原理第29頁電子測量原理電子測量原理第30頁電子測量原理電子測量原理第31頁電子測量原理電子測量原理第32頁電子測量原理電子測量原理第33頁電子測量原理電子測量原理第34頁電子測量原理電子測量原理第35頁與與門門T TA AT TB BT TA AT TB BA AB B

5、C C電子測量原理電子測量原理第36頁電子測量原理電子測量原理第37頁電子測量原理電子測量原理第38頁門控信號。門控信號。電子測量原理電子測量原理第39頁電子測量原理電子測量原理第40頁準備期準備期 測量期測量期 顯示期顯示期電子測量原理電子測量原理第41頁電子測量原理電子測量原理第42頁電子測量原理電子測量原理第43頁BAABTfNTf電子測量原理電子測量原理第44頁1 0ABfNf1010BAABTfNTf電子測量原理電子測量原理第45頁0 xTNT電子測量原理電子測量原理第46頁電子測量原理電子測量原理第47頁電子測量原理電子測量原理第48頁電子測量原理電子測量原理第49頁電子測量原理電

6、子測量原理第50頁221tt 電子測量原理電子測量原理第51頁放 大 、放 大 、整形整形晶振晶振放 大 、放 大 、整形整形閘閘門門計數器計數器顯示顯示門控電路門控電路分頻電路分頻電路T0Tx0sTNT電子測量原理電子測量原理第52頁電子測量原理電子測量原理第53頁電子測量原理電子測量原理第54頁12xsNfTtt 12,sxxxTNTTttT 12(1)(1)xsxNTTttNT 1211sxTttNNT 12tt、12tt 電子測量原理電子測量原理第55頁電子測量原理電子測量原理第56頁電子測量原理電子測量原理第57頁電子測量原理電子測量原理第58頁xsxsffNfNfN1N scscf

7、fffssxxTNT fT1xcxsxcfffT ff 電子測量原理電子測量原理第59頁電子測量原理電子測量原理第60頁1xcxsxcfffT ff xsfTNNN11電子測量原理電子測量原理第61頁6610110111xxff電子測量原理電子測量原理第62頁由測周的基本表達式：由測周的基本表達式： 根據誤差合成公式，可得：根據誤差合成公式，可得： 式中，式中， 和和 分別為量化誤差和時標周分別為量化誤差和時標周期誤差。期誤差。 由由 (Tc為晶振周期，為晶振周期，k為倍頻或分頻比為倍頻或分頻比)， 有：有： 而計數值而計數值N為：為： 00TTNNTTxxxcNkNT f0 xTN Tccx

8、xccxccTfTkkTT fTT ff 1NNN00TT0cTkT00ccccTTfTTf0 xxxccTTT fNTkTk電子測量原理電子測量原理第63頁ccxxccxccTfTkkTT fTT ff 電子測量原理電子測量原理第64頁電子測量原理電子測量原理第65頁sxTNT0 xTNT0smmTTTT0msTTT01msfTT電子測量原理電子測量原理第66頁電子測量原理電子測量原理第67頁1TxxTTTsinxmxvVttanxBxvVdvdttannVTtan電子測量原理電子測量原理第68頁22)(12sin12cosmBxmBxmxBxmxvvxVVTVtVTtVdtdvtgBxta

9、n2nxnmVTVTVBmVV12TT、22122xnnmTVTTTV電子測量原理電子測量原理第69頁電子測量原理電子測量原理第70頁10110nnscfxcTTNTNTNNTxTs=10nTcTcNffxfc/Nfc電子測量原理電子測量原理第71頁10110nnscfxcTTNTNTN1fNN1ccfNTN電子測量原理電子測量原理第72頁10TxT1T210TxTx1Tx10T2TxA1A1VnA2A2A9A9A10A1012xncxxcmcTVfkTmT fVfm 電子測量原理電子測量原理第73頁輸輸入入信信號號起起始始終終止止時時鐘鐘脈脈沖沖xT1T0T2T電子測量原理電子測量原理第74

10、頁01201200 xNNTTTTNk電子測量原理電子測量原理第75頁整整 形形 、 門門 控控C C恒恒 流流 源源1k T1T起起 始始控控 制制 信信 號號電子測量原理電子測量原理第76頁1011 0 0 0NT2021000N TT 2021 0 0 0NT12x00)1000NNTN（00電子測量原理電子測量原理第77頁電子測量原理電子測量原理第78頁起起始始脈脈沖沖停停止止脈脈沖沖輸輸入入信信號號開開門門脈脈沖沖（Q Q1 1）( (R R- -S S觸觸發發器器) )開開門門脈脈沖沖（Q Q2 2）( (D D觸觸發發器器) )主主時時鐘鐘（F F0 01 1）游游標標脈脈沖沖1

11、 1（F F0 02 2）游游標標脈脈沖沖2 2（F F0 02 2）x01 12 23 34 45 56 67 78 89 96 6N N2 2= =6 6N N0 0= =8 8N N1 1= =4 4T T0 01 1T T0 02 2T T0 02 2符符合合點點2 2符符合合點點1 11 12 23 34 45 51 12 23 34 45 512游標法示意圖12、11 011 02N TN T11020110()N TTNT電子測量原理電子測量原理第79頁22020120()N TTNT012001120()xN TNNT010100201TTKTTT020111TTK011200

12、112001()()xTNNN TNNNTKK01012()TN KNNK電子測量原理電子測量原理第80頁電子測量原理電子測量原理第81頁121111.nNNNN121111.nNNNN11xxxxTfTfNn 11niiNNn電子測量原理電子測量原理第82頁電子測量原理電子測量原理第83頁基基準準振振蕩蕩器器倍倍頻頻器器1 10 0M MH Hz z具具有有變變容容調調相相器器的的1 10 0M MH Hz z回回路路K KA AG GC C放放大大器器E E齊齊納納噪噪聲聲源源5 50 00 0M MH Hz z已已調調制制時時基基脈脈沖沖5 50 0電子測量原理電子測量原理第84頁電子測

13、量原理電子測量原理第85頁電子測量原理電子測量原理第86頁電子測量原理電子測量原理第87頁00,xfffff 電子測量原理電子測量原理第88頁電子測量原理電子測量原理第89頁電子測量原理電子測量原理第90頁電子測量原理電子測量原理第91頁121() ()()niiiniifftttt11111,12.nniiiiffttnnnnf f1 1f f2 21 1天天tf210ffKff fm mi in nf fm ma ax x1 1天天tfmaxmin0ffSfa圖b圖電子測量原理電子測量原理第92頁m a xm in0ffSf電子測量原理電子測量原理第93頁00,xfffff 00( )si

14、n2( )v tAf tt0( )( )( ),( )2tdtf tffftdt 電子測量原理電子測量原理第94頁00( )/2ftff000( ) ( )f tfff tff電子測量原理電子測量原理第95頁21012miiiafffm電子測量原理電子測量原理第96頁00( )/2( )fty tff20( )( )jftY fy t edt電子測量原理電子測量原理第97頁計計 數數 器器（ 1 1 ）門門 控控 2 2B B計計 數數 器器（ 2 2 ）A A 通通 道道閘閘 門門 時時 間間晶晶 振振時時 標標B B 通通 道道門門 控控 1 1A Aa ab bK K1 1a ab bK

15、 K2 21 12 23 34 4電子測量原理電子測量原理第98頁電子測量原理電子測量原理第99頁電子測量原理電子測量原理第100頁電子測量原理電子測量原理第101頁電子測量原理電子測量原理第102頁電子測量原理電子測量原理第103頁電子測量原理電子測量原理第104頁電子測量原理電子測量原理第105頁電子測量原理電子測量原理第106頁電子測量原理電子測量原理第107頁11 00tNTt22 01tNTttvABC t t0 0t t1 1t t2 21110101MMfFN TN2202MfFN電子測量原理電子測量原理第108頁電子測量原理電子測量原理第109頁事事 件件 信信 號號門門 控控 信信 號號正正 反反 同同 步步 信信 號號M M1 1M M2 2時時 間間 信信 號號N N1 1N N2 2計計 數數計計 數數計計 數數計計 數數1t 2t 讀讀 、 清清 零零讀讀 、 清清 零零讀讀 、 清清 零零讀讀 、 清清 零零電子測量原理電子測量原理第110頁D D觸觸發發器器QQCLKD可可程程控控分分頻頻器器時時基基事事件件計計數數器器M M1 1事事件件計計數數器器M