頻率計(jì)是電子硬件工程師常常會(huì)用到的一個(gè)電子儀器。它被用來測量信號周期，頻率特征等功能的獨(dú)立器件，是一種專門對被測信號頻率進(jìn)行測量的測量儀器。

不過很多人應(yīng)該也知道，示波器也是可以測量頻率的，那為什么還要有專門的頻率計(jì)呢？

相比與示波器，頻率計(jì)測試信號的頻率時(shí)精度更高，并且測量精度不隨擋位變化而產(chǎn)生微小變化，是專業(yè)的頻率測量工具，在需要高精度的測量場景中有重要的作用（比如說測量CPU等中央處理單元過程中附近的晶振頻率）。

頻率計(jì)實(shí)現(xiàn)原理

在工作原理上可以劃分為5個(gè)步驟：

信號輸入-->垂直系統(tǒng)-->采樣-->頻率計(jì)算-->結(jié)果顯示

頻率計(jì)算通過直接對ADC采樣得到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得到信號頻率。

在具體的分析過程中會(huì)經(jīng)過兩個(gè)步驟

邊沿判斷

最明顯的就是通過判斷高電平到低電平的轉(zhuǎn)換，也就是通過判斷上升沿和下降沿，來計(jì)算時(shí)間間隔。

不過在實(shí)際的波形量測過程中肯定會(huì)碰到有噪聲的情況，這個(gè)時(shí)候上升沿和下降沿不就會(huì)有多余的了嗎？

對于這種情況，頻率計(jì)中是可以設(shè)置比較電平的，在設(shè)置了比較電平之后，只有同時(shí)跨過兩個(gè)比較電平的跳變才算是有個(gè)有效的周期。

統(tǒng)計(jì)/計(jì)算

進(jìn)行完邊沿判斷之后，就是對邊沿判斷得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析了。

一般會(huì)用兩種方法進(jìn)行頻率周期的計(jì)算。

a,測量頻率法

一段時(shí)間信號周期的個(gè)數(shù)=這段時(shí)間上升沿（或下降沿）個(gè)數(shù)減1，然后用這段時(shí)間周期個(gè)數(shù)可以得到一個(gè)周期的具體時(shí)間是多少，從而得到信號頻率（也就是1/t），通常用于高頻信號的采集。不過在實(shí)際計(jì)算過程中考慮到誤差，如下圖中的Ts,Te，是會(huì)產(chǎn)生不完整的被測信號周期，所以在計(jì)算過程中需要減去這部分的時(shí)間。

最后信號周期的計(jì)算公式就是Tc=(Tg - Ts - Te)/(N - 1)

b,測量周期法

測周法會(huì)更好理解一點(diǎn)，和名字一樣，它是直接測量被測信號一個(gè)周期所花的時(shí)間。

得到時(shí)間之后，就直接通過時(shí)間的倒數(shù)得到被測信號的頻率，不過一般用在低頻信號的采集。

通常頻率計(jì)會(huì)自動(dòng)選擇依靠那種測量方法進(jìn)行計(jì)算，不需要用戶去進(jìn)行考慮選擇。

頻率計(jì)的性能指標(biāo)

a,有效位數(shù)

就是測量的范圍，從測量結(jié)果的從左邊起第一個(gè)非0的所有位數(shù)，也就是多少多少頻率，比如說顯示頻率為32.138473MHz, 它的有效位數(shù)就是8個(gè)。

b,測量時(shí)間

測量時(shí)間指的是頻率計(jì)每次獲取一次有效測量結(jié)果要花的時(shí)間。不過會(huì)分兩種情況，也就是前面提到的測頻法和測周法。

對于測頻法，測量時(shí)間為閘門時(shí)間，比如說1秒2秒都有。

對于測周法，測量時(shí)間取決于被測信號的周期時(shí)長，也就是被測信號一個(gè)周期所花的時(shí)間。

c,測量誤差

測量誤差越小，頻率計(jì)的性能就越好，當(dāng)然技術(shù)要求更高，價(jià)格也會(huì)更貴啦。

并且在測量時(shí)，可以在頻率計(jì)中設(shè)置顯示多個(gè)參數(shù)，比如說頻率平均值，最大值，最小值，然后比較三者的數(shù)值差距大不大，從而判斷可以清晰的看到誤差以及被測信號是否存在異常等等問題。