Zwei grundlegende Methoden zum Messen der Signalfrequenz mit einem häufig verwendeten Oszilloskop.
1. Periodische Methode
Für jedes periodische Signal kann das Zeitintervall mit der oben genannten Methode gemessen werden. Zunächst wird die Zeit jedes Zyklus T bestimmt. Anschließend wird die Frequenz f mit der folgenden Formel ermittelt: f=1/T
Beispielsweise zeigt das Oszilloskop die gemessene Wellenform, einen Zyklus von 8div, den Schalter „t/div“ auf Position „1μs“ und die Feinabstimmung auf Position „Kalibrierung“. Die Periode und die Frequenz werden wie folgt berechnet:
T=1us/div×8div=8us
f=1/8us=125kHz
Daher beträgt die Frequenz der gemessenen Wellenform 125 kHz.
2. Grafische Methode zur Frequenzmessung von Li Shayu
Stellen Sie das Oszilloskop auf den XY-Betriebsmodus ein, geben Sie das zu testende Signal in die Y-Achse ein und geben Sie den Standardfrequenzsignaleingang „X extern“ ein. Ändern Sie die Standardfrequenz langsam, sodass die beiden Signale ganzzahlige Vielfache der Frequenz werden, z. B. fx: fy=1:2.
fy=1:2, dann bildet der fluoreszierende Bildschirm eine stabile Lishayu-Grafik.
Die Form des Lissajous-Musters hängt nicht nur von der Phase der beiden Ablenkspannungen ab, sondern auch von der Frequenz der beiden Ablenkspannungen. Mit der Nachverfolgungsmethode können verschiedene Frequenzverhältnisse von ux und uy sowie verschiedene Phasenunterschiede im Lishayu-Diagramm gezeichnet werden. Mehrere verschiedene Frequenzverhältnisse des Lishayu-Diagramms sind in Abbildung 5-15 dargestellt.
Mithilfe des Li Shayu-Diagramms und der Frequenzbeziehung kann die Frequenz des gemessenen Signals genau verglichen werden. Die Methode besteht darin, horizontale und vertikale Linien durch das LiShaYu-Diagramm zu führen, wobei die vertikalen Linien der horizontalen Linie nicht durch den Schnittpunkt des Diagramms verlaufen oder ihn tangieren. Wenn die Anzahl der Schnittpunkte der horizontalen Linie mit dem Diagramm m ist, ist die Anzahl der Schnittpunkte der vertikalen Linie mit dem Diagramm n, dann
fy/fx=m/n
Wenn die Standardfrequenz fx (oder fy) bekannt ist, kann mit der obigen Formel die Frequenz fy (oder fx) des gemessenen Signals abgeleitet werden. Bei der tatsächlichen Testarbeit wird mit Li Shayu der grafische Frequenztest durchgeführt, um den Test einfach und korrekt zu gestalten. Wenn die Bedingungen es erlauben, wird die Frequenz des bekannten Frequenzsignals normalerweise so weit wie möglich angepasst, sodass der fluoreszierende Bildschirm die Grafik eines Kreises oder einer Ellipse anzeigt. Zu diesem Zeitpunkt ist die gemessene Signalfrequenz gleich der bekannten Signalfrequenz.
Da die beiden am Oszilloskop angelegten Spannungen phasenverschoben sind, wird die fluoreszierende Bildschirmgrafik eine andere Form aufweisen, was jedoch keinen Einfluss auf die Bestimmung der unbekannten Frequenz hat.
Die grafische Methode von LISAYO zur Frequenzmessung ist recht genau, der Vorgang ist jedoch zeitaufwändiger. Gleichzeitig ist sie nur zum Messen von Signalen mit niedrigeren Frequenzen geeignet.
