时间间隔测量方法

1. 如何利用示波器测量一个信号的频率

周期性的方法：

1、对于任何周期信号，利用上述的时间间隔测量方法可以测量出每个周期的时间T，那么频率f：f＝1／T的计算公式如下：

2、例如，在示波器上显示的测量波形的周期为8div。“T /div”开关设置在“1 s”位置，“微调”位置设置在“校准”位置。然后计算其周期和频率:T=1us/div&TImes, 8div=8us, f=1/8us=125kHz，则测量波形的频率为125kHz。

测量频率用李沙玉图示法：

1、在X－y工作模式设置示波器时，被测信号是输入轴，和标准频率信号输入外部连接“X”，和标准频率正在慢慢改变了两个信号频率成整数倍，如外汇：＝1：2，财政年度将形成稳定的李余沙图在荧光屏上。

2、李沙玉图的形状不仅与两种偏转电压的相位有关，而且与两种偏转电压的频率有关。通过跟踪方法，我们可以绘制出用户体验和用户界面的不同频率比和不同相位差。

3、利用李沙玉的图与频率的关系，可以进行准确的频率比较，确定被测信号的频率。方法是将水平线和垂直线分别引过李沙玉的图，而垂直线不应穿过或相切于图。如果横线与图相交的点数为m，垂线与图相交的点数为n，则FY／fx＝m／n

4、已知标准频率FX时，可由上式计算被测信号的频率fy。显然，在实际的试验工作中，为了使试验简单、正确，在条件允许的情况下，应尽量调整已知频率信号的频率，使荧光屏上显示的图形为圆形或椭圆形。被测信号的频率等于已知信号的频率。

5、由于应用于示波器的两个电压具有不同的相位，荧光屏上的图形会有不同的形状，但这并不影响未知频率的确定。图示法测频精度高，但操作时间长。它只适用于低频信号的测量。

(1)时间间隔测量方法扩展阅读：

示波器的分类：

模拟示波器使用模拟电路（示波器管，其基础是电子枪）。电子枪向屏幕发射电子，发射的电子被聚焦形成电子束，撞击屏幕。屏幕的内表面涂有荧光材料，这样电子束的点就会发光。

数字示波器是通过数据采集、A／D转换和软件编程等一系列技术而产生的高性能示波器。数字示波器的工作原理是通过模拟转换器（ADC）将测量的电压转换成数字信息。

数字示波器采集波形的一系列采样值，并存储采样值。存储极限是确定积累的采样值是否能描述出波形，然后用数字示波器重建波形。数字示波器可分为数字存储示波器（DSO）、数字荧光示波器（DPO）和采样示波器。

为了提高模拟示波器的带宽，需要使用示波器、垂直放大和水平扫描。为了提高带宽，数字示波器只需要提高前端A／D转换器的性能，对示波器和扫描电路没有特殊要求。

加上数字尺度管，可以充分利用存储器、存储和处理，以及各种触发和预触发能力。20世纪80年代，数字示波器以众多的成果崭露头角，有全面取代模拟示波器的潜力。

2. 怎样测量时间

时间测量用钟表。

钟表的形式多种多样：普通用的是手表（或者怀表）；家庭用的是钟（石英钟、电子钟、机械钟）等；运动场上用的是秒表或者有与起跑器、发令枪、终点监测机构连接的计时器；科学实验中有更精确的时间测量仪器。另外，通过全球定位系统也能授时和测量时间。

3. 利用示波器测量几种基本参数的方法

下面介绍利用示波器测量电压、时间、相位、频率的方法。

1、电压的测量：

利用示波器所做的任何测量，都是归结为对电压的测量。示波器可以测量各种波形的电压幅度，既可以测量直流电压和正弦电压，又可以测量脉冲或非正弦电压的幅度。更有用的是它可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值。

2、时间的测量：

示波器时基能产生与时间呈线性关系的扫描线，因而可以用荧光屏的水平刻度来测量波形的时间参数，如周期性信号的重复周期、脉冲信号的宽度、时间间隔、上升时间（前沿）和下降时间（后沿）、两个信号的时间差等等。

3、相位的测量：

利用示波器测量两个正弦电压之间的相位差具有实用意义，用计数器可以测量频率和时间，但不能直接测量正弦电压之间的相位关系。

4、频率的测量：

用示波器测量信号频率可采用周期法。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

(3)时间间隔测量方法扩展阅读

使用示波器的操作事项：

1、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。

2、测量系统- 例如示波器、信号源；打印机、计算机等设备等。被测电子设备- 例如仪器、电子部件、电路板、被测设备供电电源等设备接地线必须与公共地(大地)相连。

3、用户如须要测量开关电源(开关电源初级，控制电路) 、UPS(不间断电源)、电子整流器、节能灯、变频器等类型产品或其它与市电AC220V 不能隔离的电子设备进行浮地信号测试时，必使用DP100高压隔离差分探头。

4. 人们使用了哪些方法去精确的测量时间

从古代起，人们就以太阳高度最高的时刻作为正午。太阳从正午开始向西移动，下山后，经过1个黑夜，又从东方升起来，再到正午，这么1圈所经过的时间间隔，就叫做1个真太阳日。真太阳日分为24小时，就是真太阳时。古时用日晷(音：轨)记的时间，就是真太阳时。

后来发现，1年内真太阳日的长度逐日不同，最长与最短时可相差51秒。原因就在于前面所说的两点：一是太阳视运动速度不均匀，二是黄赤交角。我们计量时间是以地球自转为标准的，也可以说是以天赤道为标准的。可是太阳是在黄道上运动，即使太阳视运动是均匀的，但它们在赤道上的投影是不均匀的。因此，黄赤交角的存在，增加了计量时间的复杂性。既然真太阳走得有快有慢，那么，要做1个钟表机械跟着太阳走，有时快，有时慢，这是做不到的(钟表机械只能是做比较均匀的旋转)。所以，1820年法国科学院会议决定，将1年内各个真太阳日的平均值，作为1个“平均太阳日”或“平太阳日”，以平太阳日来定的时间就叫做“平太阳时”或“平时”。后来世界各国都采用这种计时办法。现在，我们钟表上的时间都是按平太阳时来计算的。

为了测量时间，人们就设想天上有1个“平太阳”，它在天赤道上走，并且每天走的速度都一样；也是1年走1圈。这样，平太阳时也可以跟真太阳时一样来定义了。比如，当平太阳在南方最高位置时是正午。平太阳由正午到下一次正午所经历的时间间隔就是1个平太阳日。1个平太阳日分为24小时，1小时分为印分，1分分为60秒。这样，一秒的长度就是平太阳日的1/86400。

1个回归年长为365日5时48分46秒，或365.2422平太阳日。习惯上省去“平太阳”，也就是365.2422日。但应理解，这“日”就是平太阳日。

上面讲过，真太阳在黄道上1年走1周，平太阳在赤道上1年走1周；真太阳的运行速度是不均匀的，平太阳运动的速度是均匀的。所以在任何一天，平太阳与真太阳并不会在同一个方向上，或者说；平太阳正午时，真太阳不一定是正午。因而两者所表示的时刻就会不一致。也就是说，真太阳时与平太阳时不一致，它们的差别就叫做“时差”。用公式表示就是：

真太阳时-平太阳时=时差。

或：视时-平时=时差。

时差的数值已按天体力学的方法预先计算出来了，它刊登在“中国天文年历”中。1年当中，每天的时差都是不相同的，最大的时差可达16分，最小的是零。1年有4次为零，约在4月15日，6月14日，9月1日，12月24日。每年同一天的时差值并不完全相同，而有微小的变化。

如果我们应用经纬仪或其他仪器观测了太阳，定出真太阳时，然后查出时差值，就知道当时的平太阳时了。

5. 怎样利用示波器测信号的周期和振幅

一、周期法

1、对于任何周期信号，可以使用上述时间间隔测量方法首先确定每个周期的时间T，然后使用以下公式查找频率f：f = 1 / T。

2、例如示波器上显示的测量波形的周期为8格。 “ t / div”开关设置为“ 1 µs”位置，其“微调”设置为“校准”位置。然后，其周期和频率计算如下：T = 1us / div＆TImes，8div = 8us，f = 1 / 8us = 125kHz因此，被测波形的频率为125kHz。

二、李沙育图形法测频率：

1、将示波器设置为XY工作模式，将测量信号输入到Y轴，将标准频率信号输入到“ X external”，然后慢慢改变标准频率，使这两个信号频率为整数倍，例如fx： fy = 1：2，将在荧光屏上形成稳定的李沙育图形。

2、李沙育图形的形状不仅与两个偏转电压的相位有关，而且与两个偏转电压的频率有关。跟踪方法可用于绘制具有不同频率比以及ux和uy之间的相位差不同的李沙育图形。

3、利用李沙育图形和频率之间的关系，可以进行精确的频率比较以确定被测信号的频率。方法是分别通过李沙育图形绘制水平线和垂直线。绘制的水平线不应穿过图形的相交点或与之相切。如果水平线与图的交点数为m，垂直线与图的交点数为n，则fy / fx = m / n