數(shù)字頻率計是采用數(shù)字電路制做成的能實現(xiàn)對周期性變化信號頻率測量的儀器。頻率計主要用于測量正弦波、矩形波、三角波和尖脈沖等周期信號的頻率值。其擴展功能可以測量信號的周期和脈沖寬度。通常說的，數(shù)字頻率計是指電子計數(shù)式頻率計。

中文名

數(shù)字頻率計

外文名

digital frequency meter

用途

測量正弦波等周期信號的頻率值

優(yōu)點

測量迅速，精度高，顯示直觀

別名

電子計數(shù)式頻率計

基本原理

測量頻率的方法有很多，按照其工作原理分為無源測量法、比較法、示波器法和計數(shù)法等。計數(shù)法在實質(zhì)上屬于比較法，其中最常用的方法是電子計數(shù)器法。電子計數(shù)器是一種最常見、最基本的數(shù)字化測量儀器。

數(shù)字計數(shù)式頻率計能直接計數(shù)單位時間內(nèi)被測信號的脈沖數(shù)，然后以數(shù)字形式顯示頻率值。這種方法測量精確度高、快速，適合不同頻率、不同精確度測頻的需要。電子計數(shù)器測頻有兩種方式：一是直接測頻法，即在一定閘門時間內(nèi)測量被測信號的脈沖個數(shù)；二是間接測頻法，如周期測頻法。

由于數(shù)字電路的飛速發(fā)展和集成電路的普及，計數(shù)器的應用十分廣泛。利用電子計數(shù)器測量頻率具有精度高，顯示醒目直觀，測量迅速，以及便于實現(xiàn)測量過程自動化等一系列突出優(yōu)點，所以該方法是目前最好的。

電子計數(shù)器

數(shù)字計數(shù)式頻率基本原理圖

主要構(gòu)成

頻率計主要由四個部分構(gòu)成

：輸入電路、時基（T）電路、計數(shù)顯示電路以及控制電路。

頻率計主要構(gòu)成

輸入電路

：由于輸入的信號可以是正弦波，三角波。而后面的閘門或計數(shù)電路要求被測信號為矩形波，所以需要設(shè)計一個整形電路則在測量的時候，首先通過整形電路將正弦波或者三角波轉(zhuǎn)化成矩形波。在整形之前由于不清楚被測信號的強弱的情況。所以在通過整形之前通過放大衰減處理。當輸入信號電壓幅度較大時，通過輸入衰減電路將電壓幅度降低。當輸入信號電壓幅度較小時，若前級輸入衰減為零時不能驅(qū)動后面的整形電路，則調(diào)節(jié)輸入放大的增益，被測信號得以放大。

時基和閘門電路

：閘門電路是控制計數(shù)器計數(shù)的標準時間信號，被測信號的脈沖通過閘門進入計數(shù)器的個數(shù)就是由閘門信號決定的，閘門信號的精度很大程度上決定了頻率計的頻率測測量精度。當要求頻率測量精度高時，應使用晶體振蕩器通過分頻獲得。時基信號可由555定時器構(gòu)成一個較穩(wěn)定的多諧振蕩器，經(jīng)整形分頻后，產(chǎn)生一個標準的時基信號，作為閘門開通的基準時間。被測信號通過閘門，作為計數(shù)器的時鐘信號。計數(shù)器即開始記錄時鐘的個數(shù)，這樣就達到了測量頻率的目的。

計數(shù)顯示電路

：在閘門電路導通的情況下，開始計數(shù)被測信號中有多少個上升沿。在計數(shù)的時候數(shù)碼管不顯示數(shù)字。當計數(shù)完成后，此時要使數(shù)碼管顯示計數(shù)完成后的數(shù)字。

定時器

控制電路

：控制電路里面要產(chǎn)生計數(shù)清零信號和鎖存控制信號?？刂齐娐饭ぷ鞑ㄐ蔚氖疽鈭D如下圖。

控制電路

數(shù)字頻率計實物、組成框圖及設(shè)計圖

被測信號經(jīng)整形后變?yōu)槊}沖信號（矩形波或者方波），送入閘門電路，等待時基信號的到來。

優(yōu)點用途

在電子技術(shù)領(lǐng)域，頻率是一個最基本的參數(shù)。數(shù)字頻率計作為一種最基本的測量儀器以其測量精度高、速度快、操作簡便、數(shù)字顯示等特點被廣泛應用。許多物理量，例如溫度、壓力、流量、液位、PH值、振動、位移、速度等通過傳感器轉(zhuǎn)換成信號頻率，可用數(shù)字頻率計來測量。尤其是將數(shù)字頻率計與微處理器相結(jié)合，可實現(xiàn)測量儀器的多功能化、程控化和智能化。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，基于數(shù)字式頻率計組成的各種測量儀器、控制設(shè)備、實時監(jiān)測系統(tǒng)已應用到國際民生的各個方面。

舉例

若在一定時間間隔T內(nèi)測得這個周期性信號的重復變化次數(shù)N，則其頻率可表示為f=N/T。其中脈沖形成電路的作用是將被測信號變成脈沖信號，其重復頻率等于被測頻率fx。時間基準信號發(fā)生器提供標準的時間脈沖信號，若其周期為1s，則門控電路的輸出信號持續(xù)時間亦準確地等于1s。閘門電路由標準秒信號進行控制，當秒信號來到時，閘門開通，被測脈沖信號通過閘門送到計數(shù)譯碼顯示電路。秒信號結(jié)束時閘門關(guān)閉，計數(shù)器停止計數(shù)。由于計數(shù)器計得的脈沖數(shù)N是在1秒時間內(nèi)的累計數(shù)，所以被測頻率fx=NHz。