3.1 电子计数器概述

3.1.1 电子计数器的分类

按其测试功能的不同，电子计数器分为以下几类：

（1）通用电子计数器即多功能电子计数器。它可以测量频率、频率比、周期、时间间隔及累加计数等，通常还具有自检功能。

（2）频率计数器指的是专门用于测量高频和微波频率的电子计数器，它具有较宽的频率范围。

（3）计算计数器指的是一种带有微处理器、能够进行数学运算、求解较复杂方程式等功能的电子计数器。

（4）特种计数器是指具有特殊功能的电子计数器。如可逆计数器、预置计数器、程序计数器和差值计数器等，它们主要用于工业生产自动化，尤其在自动控制和自动测量方面。

3.1.2 电子计数器的基本组成

图3-1所示为通用电子计数器组成框图。它主要由输入通道、计数显示电路、标准时间产生电路和逻辑控制电路组成。

（1）输入通道，即输入电路 其作用是接收被测信号，并对被测信号进行放大整形，然后送入闸门（即主门或信号门）。输入通道通常包括A、B两个独立的单元电路。

A通道是计数脉冲信号的通道。它对输入信号进行放大整形、变换、输出计数脉冲信号。计数脉冲信号经过闸门进入十进制计数器，是十进制计数器的触发脉冲源。

B通道是闸门时间信号的通道，用于控制闸门的开启和关闭。输入信号经整形后用来触发门控电路（双稳态触发器），使其状态翻转。以一个脉冲开启闸门，而以随后的一个脉冲关闭闸门，两脉冲的时间间隔为闸门时间。在此期间，十进制计数器对经过A通道的计数脉冲进行计数。为保证信号能够在一定的电平时触发，输入端可以对输入信号的电平进行连续调节，并且可以任意选择所需的触发脉冲极性。

有的通用计数器闸门信号通道有B、C两个通道。B通道用作门控电路的启动通道，使门控电路状态翻转；C通道用作门控电路停止通道，使其复原。

（2）计数显示电路 它是一个十进制计数显示电路，用于对通过闸门的脉冲（即计数脉冲）进行计数，并以十进制方式显示计数结果。

（3）标准时间产生电路 标准时间信号由石英晶体振荡器提供，作为电子计数器的内部时间基准。测周时，标准时间信号经过放大整形和倍频，用作测周时的计数脉冲，称为时标信号；测频时，标准时间信号经过放大整形和一系列分频；用作控制门控电路的时基信号，时基信号经过门控电路形成门控信号。

（4）逻辑控制电路 产生各种控制信号，用于控制电子计数器各单元电路的协调工作。一般每一次测量的工作程序是：准备→计数→显示→复零→准备下次测量等。

3.1.3 电子计数器的主要技术指标

1．测试功能

仪器所具备的测试功能，如测频、测周等。

2．测量范围

仪器的有效测量范围，如测频时的频率上限和下限，测周时的周期最大值和最小值。

3．输入特性

（1）输入耦合方式有AC和DC两种方式，AC耦合指的是选择输入端交流成分加到电子计数器，DC耦合即直接耦合，输入端信号直接加到电子计数器上。

（2）触发电平及其可调范围B、C通道用于控制门控电路的工作状态，只有被测信号达到一定的触发电平时，门控电路的状态才能翻转，闸门才能适时地开启关闭，从而测出时间间隔等参量。因此，触发电平必须连续可调，要具备一定的可调范围。

（3）输入灵敏度指在仪器正常工作时输入的最小电压。

（4）最高输入电压即允许输入的最大电压，超过该电压仪器将不能正常工作，甚至损坏。

（5）输入阻抗包括输入电阻和输入电容。

4．测量准确度

常用测量误差来表示。测频时，主要由量化误差决定；测周时，主要由量化误差和触发误差决定。这将在本章第三节介绍。

5．闸门时间和时标

它由标准时间电路产生的信号决定。可提供的闸门时间和时标信号有多种。

6．显示及工作方式

（1）显示位数可以显示的数字位数。

（2）显示时间两次测量之间显示结果的时间，一般可调。

（3）显示器件显示测量结果或测量状态的器件，如数码管、发光管、液晶显示器等。

（4）显示方式有记忆显示和非记忆显示两种方式。记忆显示只显示最终结果，不显示正在计数的过程，实际显示的数字是刚结束的一次测量结果，显示的数字保留至下一次计数过程结束时再刷新。非记忆显示方式时，还可显示正在计数的过程。

7．输出

仪器可输出的时标信号种类、输出数码的编码方式及输出电平。