最早的电子计数器是为了对诸如原子现象之类的事情进行计数而设计出来的。在发明计数器之前,频率的测量都是用频率计(一种精度很低的协调装置)完成。频率计数器是以数字方式对信号参数进行精密测量的首批仪器之一。
衡量频率计数器主要指标是测量范围、测量功能、精度和稳定性,这些也是决定价格高低的主要依据。随着电子测试技术的发展,频率计数器日趋成熟。目前,频率计数器已经能轻松测量射频、微波频段信号。除频率测量外,大多数频率计数器还综合了以下功能:频率比、时间间隔、周期、上升/下降时间、相位、占空比、正/负脉冲宽度、总和、峰值电压以及时间间隔平均等。频率计功能延伸的最高境界就是综合了调制域分析仪的功能。
1、频率(f)
频率表示单位时间波形振动的次数,是周期的倒数,频率是最基本的测量参数。根据频率的不同范围可把频率计数器分为两类:通用频率计数器和微波频率计数器。前者的测量范围一般在1GHz以下;而微波频率计数器提供从DC到数十GHz的高性能频率测量,可覆盖整个射频、微波频段。高频测量是频率计数器独特的优势,普通示波器很难达到。频率测量很简单,将信号接入频率计数器输入端后再调节功能键至频率测量,屏幕即显示当前频率值。单一的频率测量只需要一个输入通道即可。
2、周期(T)
周期为波形振动一次所需要的时间,是频率的倒数,如图1所示。大多数频率计数器都会提供这项功能。信号周期的测量方法和频率测量基本相似。
3、频率比(f1/f2)
频率比是对两个频率进行比较,它可用来测试倍频器或前置换算器(分频器)的性能。在许多仪器系统中,两个频率的比值远比两个独立的频率值有意义。例如在比率电容传感器研发中,工程师关心的重点是两个信号的频率比。这时,用频率计数器频率比功能就能很直观快捷显示出两路输入信号频率比。免去了测量两路信号频率后再自行计算的不便。这项功能要求频率计数器至少有两个通道。如果是有三路输入信号时,可以测量任何两路信号的频率比。
4、时间间隔(ΔT)