如何測量方波的頻率

頻率測量。 為了定量分析物理學中的頻率，有必要進行頻率測量。 測頻的一般原理是通過相應的感測器將週期性變化的特性轉換為電訊號，然後通過電子測頻儀顯示相應的頻率，如工頻、聲頻、振動頻率等。

此外，還有都卜勒效應原理在聲頻測量中的應用。

測量頻率的方法一般有三種：無源頻率測量、有源頻率測量和電子計數。

1.無源測頻法（也分為諧振法和電橋法）常用於粗略的頻率測量，精度在1%左右。

2.主動比較法可分為拍頻法和差頻法，前者是利用兩個訊號的線性疊加產生拍頻現象，然後通過檢測零拍現象來測量頻率，常用於低頻測量，誤差為零點幾Hz;

後者利用兩個非線性訊號的疊加產生差頻現象，然後通過檢測零差現象進行頻率測量，通常用於誤差在20Hz左右的高頻測量。

3.上述方法在測量範圍和精度上存在一定的不足，而電子計數方法主要由微控制器控制。 由於微控制器具有較強的控制和計算功能，電子計數法的測量頻率範圍寬，精度高，易於實現。

頻率簡介。 頻率是單位時間內週期性變化完成的次數，是描述週期性運動頻率的量，通常用符號 f 或表示，單位為一秒一分鐘，符號為 s-1。 為了紀念德國物理學家赫茲的貢獻，人們將頻率單位命名為赫茲，縮寫為“赫茲”，符號為赫茲。

每個物體都有乙個與振幅無關的頻率，該頻率由其自身的屬性決定，稱為固有頻率。 頻率的概念不僅用於力學和聲學，還用於電磁學、光學和無線電技術。

頻率測量是電子測量領域最基本的測量方法，頻率測量一般有兩種方法：

1）計數。這意味著在一定的時間間隔t內，失敗者的週期訊號的脈衝數為：n，則訊號的頻率為f=n 1'。

測量的相對誤差為 N x100。 這種方法適用於高頻測量，其中訊號頻率越高，相對誤差越小。

2）圓周測量。該方法通過測量被測訊號的乙個週期內頻率為 fo 的標準訊號的脈衝數 n 來間接測量頻率，f=f，n。 被測訊號週期越長（頻率越低），被測標準訊號的脈衝數n越大，相對誤差越小。

您可以使用示波器測量 NFT 操作中的訊號，以找到需要計算的第 n 次諧波。

頻率可以按位置計算。

如下圖所示。

它是在示波器校準的方波上執行FFT（快速傅利葉變換）。

未來會是什麼樣子。 從紅色直方圖可以看出，頻率為0Hz的訊號的訊號分量電壓為0，表示訊號不包含直流分量。 第一條紅線是訊號的基帶波，其頻率為1kHz，振幅為簧片值。

通過x軸游標x1和x2的差值，我們發現第五條線的頻率為9kHz，是基波的9倍，基波是九次諧波。 從y軸游標的y1和y2之差可以看出，這個次諧波的幅度為104mV。

1、週期性方法：

1.對於任何週期訊號，每個週期的時間t可以通過上述時間間隔的測量方法確定，然後通過以下公式得到頻率f：f=1 t。

2.例如，示波器上顯示的測量波形週期為8div，“T div”開關設定為“1 s”位置，其“微調”設定為“校準”位置。 週期和頻率計算如下，因此測得波形的頻率為125kHz。

2.李沙宇圖形法測頻：

1、將示波器設定為X-Y工作模式，將測量訊號輸入Y軸，標準頻率訊號輸入“X外接”，慢慢改變標準頻率，使兩個訊號頻率整數倍，如fx：fy=1：2，螢光屏上就會形成穩定的李沙魚圖案。

2、李沙雨圖的形狀不僅與兩個偏轉電壓的相位有關，還與兩個偏轉電壓的頻率有關。 該追蹤法可用於繪製UX和UY不同頻率比、不同相位差下的李沙魚圖。

3.利用李沙魚模式與頻率的關係，可以進行準確的頻率比對，以確定被測訊號的頻率。 方法是將橫線和豎線分別引過李沙魚圖，水平線的垂直線不應穿過或切入圖的交點。 如果水平線和圖形之間的交點數是 m，垂直線和圖形之間的交點數是 n，那麼 fy fx=m n

4.當標準頻率fx已知時，測得的訊號頻率fy可以從上面的公式中找到。 顯然，在實際測試工作中，在使用李沙魚模式進行頻率測試時，為了使測試簡單正確，如果條件允許，通常會盡可能地調整已知頻率訊號的頻率，使螢光屏上顯示的圖形為圓形或橢圓形。 在這種情況下，被測訊號的頻率等於已知的訊號頻率。

5.由於新增到示波器中的兩種電壓的相位不同，螢光屏上的圖形會有不同的形狀，但這對確定未知頻率沒有影響。 Lysa模式法在測量頻率方面相當準確，但非常耗時。 同時，它僅適用於測量較低頻率的訊號。

頻率測量的方法和原理如下：

常用的頻率測量方法有兩種：頻率測量和週期測量。 測頻方法是在時間t中計算被測訊號的脈衝數n，然後求單位時間內的脈衝數，即被測訊號的頻率。

週期性測量方法是先測量被測訊號的週期t，然後根據頻率f=1 t求被測訊號的頻率。 但是，上述兩種方法都會產生1個測量脈衝的誤差，這在實際應用中具有一定的侷限性。

等精度測量的最大特點之一是，實際測得的選通時間不是乙個固定值，而是與被測訊號相關的值，它只是被測訊號的整數倍。

在允許的計數時間內，同時對標準訊號和被測訊號進行計數，然後用數學公式推導出被測訊號的頻率。 由於門控訊號是被測訊號的整數冰雹倍，因此消除了被測訊號上的單週期誤差，但產生了標準訊號上的單週期誤差。

確定範圍

指乙個週期中的重複次數，或每單位時間的迴圈次數。 測定的選擇取決於被測組分的性質和含量、共存組分的影響以及對方法準確度和精密度的具體要求。

物質在單位時間內完成週期性變化的次數稱為乾燥頻率，通常用 f 表示。 物理學中的頻率單位是赫茲（Hz），縮寫為赫茲，也常用作千赫茲（khz）或兆赫茲（MHz）或GHz的單位。 頻率 f 是週期 t 的倒數，即 f=1 t。

頻率訊號測量原理：通過測量訊號週期的長度，將其轉換為頻率。

頻率訊號一般是指訊號的頻率。 週期訊號有自己的頻率，可以通過傅利葉級數轉換為不同頻率的正弦波之和。 大多數訊號（週期性或非週期性）可以使用傅利葉變換轉換為不同頻率的幅度和相位，當考慮訊號或系統的頻率相關部分時，傅利葉變換稱為頻域。

許多物理元件的特性隨輸入訊號的頻率而變化，例如，電容器的阻抗在低頻時增加，在高頻時減小，而電感則相反，高頻時阻抗較高，低頻時阻抗較小。 有些系統是在頻域中定義的，例如，低通濾波器只允許低通訊號以特定頻率通過。

線性非時變系統的特性也會隨頻率而變化，因此它在頻域中也有其特性，頻率響應是同一正弦波的輸入幅值，頻率不同，每個頻率的輸出幅值和相位的相對頻率都可以繪製出來，就可以在頻域中顯示乙個系統的特性。

在電磁場中，頻率特性是指當其他條件不變時，導體的二次磁場與二次磁場頻率的變化之間的關係。 利用在異常天體上測量的頻率和鄭特性曲線，可以確定異常的最佳頻率。 通過比較測量和理論頻率特性曲線，可以對獲得的資料進行半定量解釋。

在RLC串聯電路中，感抗和容抗隨電壓頻率的變化而變化，因此電路阻抗的模式阻抗角、電流、電壓等量會隨頻率而變化，這種變化關係稱為頻率特性。

訊號頻寬問題：

1.如果訊號和通道頻寬相同，頻率範圍相同，則訊號可以通過通道而不會損失頻率分量。

2.如果頻寬相同但頻率範圍不一致，則訊號的頻率分量肯定無法完全通過通道。

3.如果頻寬不同，訊號頻寬小於通道頻寬，但訊號的所有頻率分量都包含在通道的通帶範圍內，則訊號可以通過而不會損失頻率分量。

4.如果頻寬不同，訊號頻寬大於通道頻寬，但包含大部分訊號能量的主頻率分量包含在通道的通帶範圍內，則通過通道的訊號將失去部分頻率分量，但仍可能被識別，就像**通道中數碼訊號和語音訊號的基帶傳輸是一樣的。

最常見的頻率是：

在引數測量的統計引數中，有一種“上公升沿計數”的方法，其原理是測量上公升沿的數量。 在測試中，可以在游標區域選擇測量範圍，游標範圍可以設定為200ms，這樣測得的上公升沿乘以5，即為訊號頻率。

當訊號頻率較小時，會選擇測量週期的方法，測量訊號的週期，週期的倒數為頻率，這種方法的誤差源在於測量週期的定時時鐘的頻率，當訊號頻率較大時， 將選擇測量脈衝數的方法，並在標準時間內測量訊號的上公升沿數，該方法的誤差是標準時間內選擇的問題。

工作原理： 1、數字示波器首先對模擬訊號進行高速取樣，得到相應的數字資料並儲存。 採用數字訊號處理技術對取樣後的數碼訊號進行處理和計算，以獲得各種訊號引數（包括元液體裂土器裝置的一些可能需要用萬用表測試的電引數）。

2、根據得到的訊號引數繪製訊號波形，對被測訊號進行實時和瞬態分析，方便使用者了解訊號質量，快速準確地診斷故障。 <>