周期T的时间内对T1信号进行计数,如图(1-1-2)图1-1-2计时法测量原理若在T时间内的计数值为N2,则有:T2=N2*T1f2=1/T2=1/(N2*T1)=f1/N2N2的绝对误差为N2=N+1N2的相对误差为δN2=(N2-N)/N=1/NT2的相对误差为δT2=(T2-T)/T=(N2*T1-T)/T=f/f1从T2的相对误差可以看出,周期测量的误差与信号频率成正比,而与高频标准计数信号的频率成反比。当f1为常数时,被测信号频率越低,误差越小,测量精度也就越高。根据本设计要求的性能与技术指标,首先需要确定能满足这些指标的频率测量方法。由上述频率测量原理与方法的讨论可知,计时法适合于对低频信号的测量,而计数法则适合于对较高频信号的测量。但由于用计时法所获得的信号周期数据,还需要求倒数运算才能得到信号频率,而求倒数运算用中小规模数字集成电路较难实现,因此,计时法不适合本实验要求。测频法的测量误差与信号频率成反比,信号频率越低,测量误差就越大,信号频率越高,其误差就越小。但用测频法所获得的测量数据,在闸门时间为一秒时,不需要进行任何换算,计数器所计数据就是信号频率。因此,本实验所用的频率测量方法是测频法。2.3系统工作原理3、单元电路设计3.1PWM信号发生3.1.1电路结构及工作原理如图,由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器,脚2与脚6直接相连。电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外加触发信号。对C充电时,充电电流通过R1和D1;放电时,通过R2、D2。当R1=R2时,可调电阻触头位于中心点,因充放电时间基本相等,其占空比约为50%,此时调节电阻,可调节多谢振荡器的占空比。另外,调节R1和R2还可以改变输出矩形波的周期和频率。输出的时间参数如下:周期T=Tw1+Tw2;振荡频率f=1/T=1/(T1+T2)=1.44(R1+R2)C,式中: