Измерение частот в широком диапазоне с помощью двух счетчиков

При реализации третьего способа измерения частоты также задействованы два счетчика. Особенность этого способа заключается в том, что на вход Source счетчика, который генерирует импульсную последовательность (Counter 0), поступает внешний сигнал, а на вход Source счетчика Counter 1, с помощью которого выполняется измерение периода, поступает внутренний опорный сигнал. Как и в способе Low Frequency with 1 Counter, в данном способе последовательность импульсов с выхода счетчика Counter 0 поступает на вход Gate счетчика Counter 1 для стробирования измерения периода.

Преимуществом рассматриваемого способа, в котором происходит деление частоты, является то, что он вносит меньшую погрешность, чем измерения периода или усреднение.

С помощью данного способа вы можете измерять частоту или период цифрового сигнала в широком диапазоне. Этот способ полезен, когда вы хотели бы достичь повышенной точности во всем диапазоне изменения частоты сигнала. За более подробной информацией по повышению точности (уменьшению погрешности) измерений рассматриваемого способа обратитесь к таблицам погрешности квантования в справке DAQmx Help. Вы можете также воспользоваться этим способом для измерения частот сигналов, которые выше частоты опорного сигнала счетчика, если частота входного сигнала не превышает предельно допустимую частоту, поддерживаемую счетчиком. В DAQmx рассматриваемый способ обозначается как Large Range with 2 Counters.

Измерения с помощью данного способа выполняются в DAQmx с помощью сдвоенного счетчика, который делит частоту входного сигнала на значение, заданное на входе Divisor в DAQmx Create Virtual Channel VI, реализующего вариант CounterInput»Frequency. Однако вам необходимо внимательно выбирать значение делителя на входе Divisor, чтобы он не спровоцировал переполнение счетчика. Этот делитель сдвигает вверх диапазон измеряемых частот.

Делитель масштабирует измеряемый период, в результате чего получаются данные в соответствии с нижеприведенными формулами:

Период = Измеренный период / Делитель

Частота = Делитель × Измеренный период

Например, если вы работаете с 24-битовым счетчиком, и частота опорного сигнала Counter Timebase Rate равна 100 кГц, то диапазон измеряемых частот ограничивается примерно значениями от 0.006 Гц до 50 кГц, поскольку:

Частота = (Опорная частота/Результат счета) × Делитель

Частота = (100 кГц / 2²⁴) × 1 = 0.006 Гц и (100 кГц / 2) × 1 = 50 кГц

Однако, если делитель равен 4, диапазон измеряемых частот составляет от 0.024 Гц до 200 кГц, поскольку:

Частота = (100 кГц / 2²⁴) × 4 = 0.024 Гц и (100 кГц / 2) × 4 = 200 кГц

Чтобы определить, надо ли использовать способ измерения, предназначенный для широкого диапазона частот, обратитесь к таблицам погрешности квантования в справке DAQmx Help. Если погрешность квантования, приведенная для способа с одним счетчиком слишком большая, то следует применить способ измерения частоты в широком диапазоне.

Измерение частоты DAQ-устройствами с микросхемой STC3

Если вы работаете с DAQ-устройством, в котором применяется микросхема счетчика STC3, то можно воспользоваться синхронизацией импульсами отсчетов Sample Clock, а также разрешать или запрещать усреднение.

В DAQ-устройствах с микросхемой STC3 предусмотрена возможность синхронизации таймерных операций импульсами отсчетов Sample Clock. Так же, как и при аналоговом вводе (Analog Input), импульсами отсчетов определяется момент сохранения результата измерений во внутреннюю память DAQ-устройства. В этом случае скорость передачи данных и задержка чтения независимы от частоты измеряемого сигнала.