编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第PAGE8页共NUMPAGES8页第PAGE\*MERGEFORMAT8页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT8页4.1概述本节要求：了解时间频率的基本概念。了解时频测量的优点和测量方法的分类。了解电子计数器的分类及主要的技术指标要求。4.1.1时间、频率的基本概念1.时间和频率的定义“时间”的含义有两个：一个是指“时刻”,即某个事件何时发生；另一个是指“时间间隔”，即某个事件相对于一开始时刻持续了多久。所谓频率就是指周期信号在单位时间（1秒）内变化的次数。如果在一定时间间隔T内周期信号重复变化了N次，则其频率可表达为：（4-1）由于周期和频率呈现上式所示的关系，所以对周期（时间间隔）的测量可转化为对频率的测量，然后再取倒数即可。2.时频测量的特点⑴.测量精度高在电子技术各参数中，频率测量的精确度是最高的（10－14），因而可以利用某种确定的函数关系把其他电参数的精确测量转换诚频率的测量。⑵．应用范围广现代科技所涉及的频率范围是极其宽广的，从百分之一赫兹甚至更低频率开始，一直到1012赫兹以上。因此电子学和其他领域的研究工作都离不开频率测量。⑶．自动化程度高时频测量极易实现数字化。电子计数器利用数字电路的各种逻辑功能很容易实现自动重复测量、自动选择量程、测量结果自动显示等。⑷．测量速度快由于数字式仪器实现了测量自动化，因此不但操作简便，而且大大加快了测量速度。3.频率测量方法概述频率的测量方法分类如图4－1所示差频法拍频法示波法电桥法谐振法比较法直读法李沙育图形法测周期法模拟法频率测量方法数字法电容充放电法电子计数器法图4－1频率测量方法比较法是将被测频率与一个已知频率相比较，通过观察比较结果来获得被测信号频率值的一种方法，包括有：拍频法、差频法与示波法等。其中拍频法是将标准频率与被测频率叠加，通过指示器（耳机、电压表或示波器）来判别,适用于音频的测量。差频法是将标准信号与被测信号进行混合以得到一个差频信号，通过放大后由仪表指示，适用于几十兆以上信号的测量。计数法有电容充放电式及电子计数式两种。后者是用电子计数器显示单位时间内通过被测信号的周期个数来实现频率的测量，这时目前最好的方法。4.1.2电子计数器电子计数器的分类电子计数器按照功能可以分为如下四类：①．通用计数器它可测量频率、频率比、周期、时间间隔、以及进行累加计数等。②．频率计数器是指专门用来测量高频和微波频率的计数器，其功能限于测频和计数，其测频范围往往很宽。③．时间计数器时间计数器是以时间测量为基础的计数器，其测时分辨力和准确度都很高，已达皮秒（10－12）的数量级。④．特种计数器包括可逆计数器、预置计数器、序列计数器、差值计数器等。主要技术指标(1).测量范围电子计数器按直接计数的最高频率分有：低速计数器（），中速计数器（），高速计数器（），微波计数器（或更高）。(2).晶体振荡器的频率稳定度一般为10－6～10－9范围。(3).输入特性①.触发电平及极性触发电平和极性共同决定了输入信号的触发点，要求触发电平有一定的调节范围，触发极性可选择。②.输入电压范围能保证正常工作的最小输入电压称为输入灵敏度，大多为10mv～100mv范围。思考题：解释时间与时刻的不同点。数字化测量的优点有哪些？4.2时间与频率标准本节要求：了解从天文时标到原子时标的发展过程。了解石英晶体振荡器的构造和技术指标。4.2.1时间与频率的原始标准天文时标时间和频率测量的一个重要特点就是：时间是一去不复返的。因此，寻找按严格相等的时间间隔重复出现的周期现象就成为制定时间和频率标准的首要问题。长期以来，人们把地球自转当作符合上述要求的频率源，把由地球自转确定的时间计量系统称为世界时。它满足了当时人们的需要。随后人们又制定了根据太阳来计量时间的计时系统，称为平太阳时系统。这种计时系统的精度比世界时有了大幅度的提高。各地通过天文观测直接测定的世界时称为地方时，记做UT0。在UT0的基础上修正了地球极移的影响，产生了UT1；在UT1的基础上修正了季节性变化的影响，产生了UT2。它的稳定度比世界时提高了两个数量级，达到了±1×10－9量级。1952年九月，国际天文学会第八次大会通过了历书时的正式定义。这种计时系统采用1900年1月1日0时（UT）起的回归年长度作为计量时间的单位，定义“秒是按1900年起始时的地球公转平均角速度计算出的一个回归年的31，556，925，974，7分之一”，称之为历书秒。它在1960年的第十一届计量