频率的测量方法

1. 频率测量的方法

频率测定方式：

(1)频率的测量方法扩展阅读：

物理中频率的基本单位是赫兹（Hz），简称赫，也常用千赫（kHz）或兆赫（MHz）或吉赫（GHz）做单位。1kHz=1000Hz，1MHz=1000000Hz，1GHz=1000MHz。

为了定量分析物理学上的频率，势必涉及频率测量。

频率测量一般原理，是通过相应的传感器，将周期变化的特性转化为电信号，再由电子频率计显示对应的频率，如工频、声频、振动频率等。除此之外，还有应用多普勒效应原理，对声频的测量。

2. 如何检测频率信号

如何实现频率测量：

数字频率采集过程相当简单。对低频信号来说，采用一个计数器或时基就足够了。输入信号的上升沿触发时基开始计数。因为时基的频率是已知的，输入信号的频率就可以很简单的计算出来（见图3）。

图5.数字信号频率的双计数器法测量（用于大范围测量）

这一方法相当于在大范围测量后求均值来得到信号的变化频率，但这种方法还能测量比时基频率高的输入信号。

3. 振动频率的测量方法有哪些

振动频率是指机械部件振荡的速率，振动频率越高，振荡越快。振动频率可以通过数振动部件在每秒中的振荡循环数来确定其频率。对振动频率的测量方法，主要是用比较法和直接读数法两种。
(一)比较法
比较法测量振动频率就是用同类的已知量频率与被测的未知量频率进行比较，从而确定被测频率的大小。常用的方法有以下几种：
1、李萨育图形法
李萨育图形法测量振动频率的原理是把已知频率的电信号和被测振动通过机电转换装置(测振传感器)转换的未知频率的电信号输出，经过放大器输入到示波器的z轴，示波器的Y轴接信号发生器的已知频率信号，这时在示波器荧光屏上就会出现一个图形，这就是李萨育图形。如果被测振动频率与信号发生器的频率不相同时，图形就会变化不定。如果调整信号发生器的频率使其与被测振动频率成整数倍时，示波器上就会出现稳定的图形，然后再根据图形的形状来确定未知振动的频率值。
用李萨育图形法测频率，其测量精度取决于信号发生器频率指示精度以及图形稳定性程度。因此，用这种方法测量振动频率要求示波器和振荡器的工作频率范围要大于被测振动频率范围，在测量中要注意把图形调稳定后再读数。
2、录波比较法
录波比较法是通过传感器将被测机械振动转换成电信号，经过适当的放大后接到记录仪器上，在刻有标准时标和幅度大小的记录纸上，把振动的波形记录下来，然后以一定时标内记录的波形数来确定振动频率。这种方法在工程测量中较为常见。
3、闪光测频法
闪光测频法是用闪光仪来测量频率。闪光仪主要由一个频率可调的电脉冲发生器和一闪光灯组成。脉冲电流使灯泡按已知频率闪光来照亮振动物体，如果闪光频率正好和物体的振动频率一样时，当物体每次被照亮，振动物体正好振动到同一位置，看起来就好像物体不振动了，这时从闪光仪上读出的闪光频率就是振动物体的振动频率。
(二)直接读数法
用直接读数法测定物体振动频率一般有两种方法：一种是用指针式的频率表；另一种是用数字式的频率计。这两种方法的共同特点是把被测的机械信号转换为电信号，然后再经过放大指示出来。随着晶体管和集成电路器件的不断发展，目前多数采用数字式频率计来测量频率。这种方法具有测量精度高、稳定性能好等优点。在使用数字频率计测量频率时应注意阻抗匹配，应保证传感器的输出信号一定要大于数字式频率计的触发信号。如果传感器的输出信号太小，则应在传感器与频率计之间加一放大器，信号通过放大器放大后再送入数字式频率计，否则频率计就不能正常工作，即使有指示也不准确。除此之外，还要注意当振动波形失真太大时，要滤波后再调频。
在机械设备中，每一个运动着的零部件都有其特定的固有频率和振动频率，我们可以通过分析设备的频率特征来判断设备的工作状态。若不了解设备的结构和运动零部件的振动频率，就不能确切地判断设备的故障。因此，设备振动频率的计算和特征频率的检测，是故障诊断工作的重要环节。

4. 分析每种频率测量测量方法的优缺点都有哪些

示波器测量频率的优点：可以直观的观察出波形。

示波器测量频率的缺点：误差较大，因为示波器都没有配高精度时基，没有一个准确的参考，测量结果不准确。

要保证仪器在安全范围内正常工作，保证测量波形准确、数据可靠。通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小以使波形清晰，减小测试误差；不要使光点停留在一点不动，否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑，损坏荧光屏。

5. 如何用示波器测量信号频率

一、周期法：

1、对于任何周期信号，可用前述的时间间隔的测量方法，先测定其每个周期的时间T，再用下式求出频率f：f=1/T。

2、例如示波器上显示的被测波形，一周期为8div，“t/div”开关置“1μs”位置，其“微调”置“校准”位置。则其周期和频率计算如下：T=1us/div&TImes，8div=8us，f=1/8us=125kHz所以，被测波形的频率为125kHz。

二、李沙育图形法测频率：

1、将示波器置X-Y工作方式，被测信号输入Y轴，标准频率信号输入“X外接”，慢慢改变标准频率，使这两个信号频率成整数倍时，例如fx:fy=1:2，则在荧光屏上会形成稳定的李沙育图形。

2、李沙育图形的形状不但与两个偏转电压的相位有关，而且与两个偏转电压的频率也有关。用描迹法可以画出ux与uy的各种频率比、不同相位差时的李沙育图形。

3、利用李沙育图形与频率的关系，可进行准确的频率比较来测定被测信号的频率。其方法是分别通过李沙育图形引水平线和垂直线，所引的水平线垂直线不要通过图形的交叉点或与其相切。若水平线与图形的交点数为m，垂直线与图形的交点数n，则fy/fx=m/n

4、当标准频率fx为已知时，由上式可以求出被测信号频率fy。显然，在实际测试工作中，用李沙育图形进行频率测试时，为了使测试简便正确，在条件许可的情况下，通常尽可能调节已知频率信号的频率，使荧光屏上显示的图形为圆或椭圆。这时被测信号频率等于已知信号频率。

5、由于加到示波器上的两个电压相位不同，荧光屏上图形会有不同的形状，但这对确定未知频率并无影响。李沙育图形法测量频率是相当准确的，但操作较费时。同时，它只适用于测量频率较低的信号。

(5)频率的测量方法扩展阅读：

示波器分类：

模拟示波器采用的是模拟电路（示波管，其基础是电子枪）电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。

数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器的工作方式是通过模拟转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息。

数字示波器捕获的是波形的一系列样值，并对样值进行存储，存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止，随后，数字示波器重构波形。数字示波器可以分为数字存储示波器（DSO），数字荧光示波器（DPO）和采样示波器。

模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。

加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起，成果累累，大有全面取代模拟示波器之势，模拟示波器的确从前台退到后台。

6. 如何测量物体的固有频率

固有频率是由物体的密度、外形等物理因素决定的一个振动频率。而施加外力使他振动的频率叫策动频率，属于受迫振动。当策动频率等于固有频率时，物体产生谐振，到达最大振幅。

所以只要用驱动力使物体共振达到最大振幅，这时驱动力的频率等于物体的固有频率。

7. 单片机对频率量有哪几种测量方法

在单片机任何一个I/O口输入待测的电脉冲信号，与单片机内的时钟信号进行比较运算，就可计算出待测的电脉冲信号的频率。
凡电脉冲信号、交流电信号都能测量。包括各种传感器、编码器所输出的脉冲信号。

8. 频率测量有哪三种方法

1，数字示波器有5-6位频率计，调出即可。 2，测量菜单中也有频率测量。 3，模拟示波器，读出周期，算倒数。

9. 频率计的测量方法

测量频率的方法有很多，按照其工作原理分为无源测频法、比较法、示波器法和计数法等。计数法在实质上属于比较法，其中最常用的方法是电子计数器法。电子计数器是一种最常见、最基本的数字化测量仪器。 无源测频法主要包括谐振法、电桥法和频率-变换电压法等方法。
1).谐振法

2). 电桥法
凡是平衡条件与频率有关的任何电桥都可用来测频，但要求电桥的频率特性尽可能尖锐。
测频电桥的种类很多，常用的有文氏电桥、谐振电桥和双T电桥，部分内容参看有关书籍。
3). 频率-电压变换法
频率-电压变换法测频就是先把频率变换为电压或电流，然后以频率刻度的电压表或电流表来指示被测频率。
下图为频率-电压变换法测正弦波频率原理框图
有源比较测频法主要包括拍频法和差频法。
1).拍频法
拍频法是将被测信号与标准信号经线性元件（如耳机、电压表）直接进行叠加来实现频率测量的，其原理电路如图5.3所示。拍频法通常只用于音频的测量，而不宜用于高频测量。

2).差频法
差频法是利用非线性器件和标准信号对被测信号进行差频变换来实现频率测量。高频段测频常用差频法测量
主要分为李沙育图形法和周期法。
在示波器上根据李沙育图形或信号波形的周期个数进行测频。这种方法的测量频率范围从音频到高频信号皆可。 直接计数单位时间内被测信号的脉冲数，然后以数字形式显示频率值。这种方法测量精确度高、快速，适合不同频率、不同精确度测频的需要。电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法，即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数；二是间接测频法，如周期测频法。
由于数字电路的飞速发展和集成电路的普及，计数器的应用十分广泛。利用电子技术器测量频率具有精度高，显示醒目直观，测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等一系列突出优点，所以该方法是目前最好的。

10. 晶振频率的测量方法,

晶振测量

晶振对电容负载较敏感，当使用×1挡时，探头电容相对较大，相当于一个很重的负载并联在晶振电路中，很容易使其停止振荡，因此我们使用10X档的探头更佳。

我们将示波器通道设置为交流耦合，10X档位。确保晶振主板上电运行后，拔掉探头的套子，露出探针。将探头夹子接到主板地线即供电负极端，探针针尖接触到晶振的其中一个引脚。

另外，晶振的输出边沿一般比较陡，上升时间较短，因为晶振的输出中包含了较多的高频分量，因此应该将其当作高频信号来看待。探头×1挡的带宽有限制，而探头×10挡是全带宽开启的，因此必须选用×10挡进行测量。