一种频率计制造技术

一种频率计，属频率数字测量技术领域。由于频率计是测量某一信号在一秒钟内的周期个数，所以需要一个很准确的时基（闸门时间）。本时基采用中央电视台发射的副载波，其频率为４．４３３６１８７５ＭＨｚ。通过彩电副载波恢复电路，得到一个连续的基准副载波信号，再经过数字采集、处理及显示电路，即可测量显示被测信号的频率值。由于它轻巧、省电、精度高，并配有光电转换探头，除在室内作高精度频率测量外，尤适于在野外测距仪测边的同时实测测距仪的光调制频率。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术属电子数字测频
频率计是测量某一信号在一秒钟内的周期个数，所以它需要一个很准确的闸门时间。为了便于直接显示，闸门时间一般都取10n秒（n＝－3－2）。闸门时间通常由晶体振荡器分频得到，它的精度取决于晶体振荡器的频率稳定度的准确度。因此晶体振荡器是频率计的心脏，它的误差（即时基误差）是衡量频率计的一项重要指标。对稳定度需要在10－7以上的频率计，则必需对晶体振荡器恒温。恒温器要消耗较大电流，且需预热几十分钟到几个小时甚至几天，晶体振荡器的稳定度才能达到10－7－10－9。目前国内的晶体振荡器的成品最高稳定度为1×10－9，价格较昂贵。考虑其频率老化率，每隔一定时间，必需到计量部门样准频率振荡器的准确度。为了能仅通过简单的分频便能得到10n秒的闸门时间，时基的频率都选为N×106HZ（N为整数），一般为1M、5M或10M。否则需采用频率合成技术将时基的频率转换成5M、10M等。频率合成技术及电路较复杂，同时也带来一定的误差及不稳定因素。本技术旨在提供一种轻巧、省电，但精度很高的小型频率计，并配有光电转换探头，因此，除了在室内作一般的高精度频率测量外，特别适于在野外测距仪测边的同时实测测距仪的光调制频率。本技术的目的是这样实现的，即频率计由时基电路和计数电路组成，时基电路由彩电副载波恢复部分组成，计数电路由数字采集、处理及显示部分组成。由于频率计的时基是中央电视台发射的副载波，频率为4.43361875MHZ，它的稳定度和准确度可达-->10－11以上，因此保证了本频率计的高精度。尽管由它分频而获取的闸门时间不是10n秒，但通过计算机快速运算，便可准确地得到单位时间内的信号周期数，并在显示屏上显示出频率值。图1为本技术原理方框图，其中1为电视信号，2为高放、混频，3为中放、视频检波，4为全电视信号，5为伴音选通，6为鉴频、低放、功放，7为喇叭，8为色信号选通，9为副载波恢复，10为隔离放大，11为基准副载波输出信号，12为分频，13为被测信号，14为前置放大，15为计数器，16为单片微机，17为显示器。由图1可以看出本技术由二大部分组成：（1）彩电副载波恢复部分（1－11），（2）数字采集、处理及显示部分（12－17）。下面结合实施例进一步说明。一、彩电副载波恢复部分图2为彩电副载波恢复部分电路图，放大分解为图2A（含1、2、3、4），图2B（含5、6、7），图2C（含8、9、10、11）。如图2A，这部分由高放、混频，中放、视频检波电路组成。电视信号（1）经过高放、混频（2）及中放、视频检波（3）后得到幅度约为1.5V的全电视信号（4）。如图2B，这部分由伴音选通，鉴频、低放、功放，喇叭等电路组成。全电视信号（4）一路经6.5M带通滤波器后，至伴音选通（5）和鉴频、低放、功放（6），最后由喇叭（7）输出作为监听电视节目信号用。如图2C，这部分由色信号选通、副载波恢复、隔离放大等电路组成。全电视信号（4）另一路经色信号选通（8）滤去亮度信号将色度（带色同步）信号送至副载波恢复电路（9）。副载波恢复电路主要由受控色带通放大器、色同步分离电路、压控振荡器（VCO）和APC鉴相器等组成。-->受控色带通放大器是两级宽带直流放大器。第一级放大器的增益受自动色饱和度控制电压的VCC的控制，即使电视信号有一定的变化，但输出的色度、色同步信号幅度是稳定的。将行同步脉冲延迟后得到色同步选通脉冲，又将色同步选通脉冲整形放大后送至第二级放大器，当选通脉冲到达期间，第二级放大器只输出色同步信号。这就是电视台发射的副载波，它不是一个连续信号，每隔64us才有10±1个周期。为了使机内恢复的副载波与电视台发射的色同步信号完全同步，利用压控振荡器（VCO）及APC鉴相器来达到此目的。VCO是由石英晶体及IC内部的移相放大器组成的正反馈闭合振荡电路，它可以用一个控制电压VAPC来微调振荡器的频率。APC是由双差分模拟乘法器和积分电路等组成，当输入APC的两路信号（色同步信号及VCO振荡信号）的相位差为时，它将输出一个误差电压VAPC。将误差电压VAPC送回VCO去控制VCO的振荡频率，当VCO频率偏低时，鉴相器输出的VAPC＞0，它牵引振荡频率逐渐升高，直到恢复正确值（VAPC＝0）为止。反之，当振荡频率偏高时，鉴相器自动控制VAPC＜0，使振荡器频率降低。当环路锁定后，其振荡的频率和相位完全与色同步信号一致。再通过隔离放大（10），这样，我们就得到一个连续的基准副载波信号（11）。二、数字采集、处理及显示部分图3为数字采集、处理及显示部分电路图，由分频电路（12）、前置放大（14）、计数器（15）及单片微机（16）、显示器（17）等电路组成。其中U1、U2、U8、U9为4040，U3为221，U4为8031，U5、U11、U12、U13、U14均为371，U6为2763，U7为10116，U10为4024，U15为8255，U16为139，U17为7211。由前一部分送来的基准副载波信号（11）经过分频电路（12）后可得一闸门时间（例如经222分频，得闸门时间为0.9460227045S），而被测信号（13）经前置放大器（14）放大、整形后送计数器（15）计数。每隔0.9460227045S由单稳电路送出一个负脉冲，一面将计-->数器当时所计的数锁存于锁存器，一面向单片机（16）请求中断，单片机响应中断后即采集锁存器中的数据，并将此数与前一次采集的数相减即得在0.946…S内计数器所计的脉冲数，再除以0.9460227045便得到被测信号的频率值。将此频率值送至显示数据缓冲区，中断返回。单片机不断地调用显示程序，将显示缓冲区中的数据以动态扫描形式显示在显示器上，直到下一次中断到来为止。闸门时间可以根据需要选取，只要在计算时除以相应的闸门时间值即可。图4为本技术外形图。本技术具有以下优点：（1）精度高。本频率计的时基基准比一般石英晶体振荡器高几个量级。（2）耗电省。用12V直流供电，电流约300mA。（3）小型、轻便，适于野外工作。（4）价格低廉。（5）工作效率高。开机即可工作，不需要预热。（6）毋需定期到计量部门校准时基的准确性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由时基电路、计数电路组成的频率计，其特征在于时基电路由彩电副载波恢复部分组成，计数电路由数字采集、处理及显示部分组成，时基电路和计数电路通过藕合电容Ｃ↓［６０１］连接。

【技术特征摘要】
1、一种由时基电路、计数电路组成的频率计，其特征在于时基电路由彩电副载波恢复部分组成，计数电路由数字采集、处理及显示部分组成，时基电路和计数电路通过藕合电容C601连接。2、按权利要求1所述的频率计，其特征在于彩电副载波恢复部分由高放、混频（2），中放、视频检波（3），伴音选通（5），鉴频、低放、功放（6），喇叭（7），色信号选通（8），副载波恢复（9），隔离放大（10）组成；其连接方式是电视信号（1）依序通过高放、混频，中放、视频检波，得到全电视信号（4），全电视信一路经伴音选通，鉴...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国镛，
申请(专利权)人：国家地震局地震研究所，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]