最早的電子計數(shù)器是為了對諸如原子現(xiàn)象之類的事情進行計數(shù)而設計出來的。在發(fā)明計數(shù)器之前,頻率的測量都是用頻率計(一種精度很低的協(xié)調裝置)完成。頻率計數(shù)器是以數(shù)字方式對信號參數(shù)進行精密測量的首批儀器之一。
衡量頻率計數(shù)器主要指標是測量范圍、測量功能、精度和穩(wěn)定性,這些也是決定價格高低的主要依據(jù)。隨著電子測試技術的發(fā)展,頻率計數(shù)器日趨成熟。目前,頻率計數(shù)器已經(jīng)能輕松測量射頻、微波頻段信號。除頻率測量外,大多數(shù)頻率計數(shù)器還綜合了以下功能:頻率比、時間間隔、周期、上升/下降時間、相位、占空比、正/負脈沖寬度、總和、峰值電壓以及時間間隔平均等。頻率計功能延伸的最高境界就是綜合了調制域分析儀的功能。
1、頻率(f)
頻率表示單位時間波形振動的次數(shù),是周期的倒數(shù),頻率是最基本的測量參數(shù)。根據(jù)頻率的不同范圍可把頻率計數(shù)器分為兩類:通用頻率計數(shù)器和微波頻率計數(shù)器。前者的測量范圍一般在1GHz以下;而微波頻率計數(shù)器提供從DC到數(shù)十GHz的高性能頻率測量,可覆蓋整個射頻、微波頻段。高頻測量是頻率計數(shù)器獨特的優(yōu)勢,普通示波器很難達到。頻率測量很簡單,將信號接入頻率計數(shù)器輸入端后再調節(jié)功能鍵至頻率測量,屏幕即顯示當前頻率值。單一的頻率測量只需要一個輸入通道即可。
2、周期(T)
周期為波形振動一次所需要的時間,是頻率的倒數(shù),如圖1所示。大多數(shù)頻率計數(shù)器都會提供這項功能。信號周期的測量方法和頻率測量基本相似。
3、頻率比(f1/f2)
頻率比是對兩個頻率進行比較,它可用來測試倍頻器或前置換算器(分頻器)的性能。在許多儀器系統(tǒng)中,兩個頻率的比值遠比兩個獨立的頻率值有意義。例如在比率電容傳感器研發(fā)中,工程師關心的重點是兩個信號的頻率比。這時,用頻率計數(shù)器頻率比功能就能很直觀快捷顯示出兩路輸入信號頻率比。免去了測量兩路信號頻率后再自行計算的不便。這項功能要求頻率計數(shù)器至少有兩個通道。如果是有三路輸入信號時,可以測量任何兩路信號的頻率比。
4、時間間隔(ΔT)