Wo kommt die Auflösung her?

[Michael (Gast)]

Habe hier ein DMM 34465A von Keysight. Das Gerät kann auch Frequenzen 
messen. In der Betriebsart Frequenzmessung kann man die Torzeit mit 
10ms, 100ms und 1s wählen. Bei 1s Torzeit und einer fx = 32768Hz 
(Quarzoszillator) erhalte ich eine perfekt stehende Anzeige mit zwei 
Nachkommastellen (32768,15Hz). Wie funktioniert das? Ein einfacher 
Zähler mit vorgeschalteter Torschaltung, welche für 1s geöffnet ist, 
kann das ja nicht funktionieren, denn dann hätte ich ja nur eine 
Auflösung auf 1Hz. Kann mir jemand auf die Sprünge helfen?

[Falk B. (falk)]

Reziproke Messung. Der Zähler zählt 32768 Takte deines Eingangssignals, 
um die Torzeit zur erzeugen. Damit werden dann die Takte der internen 
Referenz gezählt, die hat 10MHz oder mehr. Damit schafft man die 
Auflösung.

[Egon D. (Gast)]

Michael schrieb:

> Bei 1s Torzeit und einer fx = 32768Hz (Quarzoszillator)
> erhalte ich eine perfekt stehende Anzeige mit zwei
> Nachkommastellen (32768,15Hz). Wie funktioniert das?

Nun, eine einfache Möglichkeit, wie es funktinieren
KÖNNTE, ist eine Art Quotientenmessung. Dabei wird
die Messzeit dann nicht GENAU eine Sekunde betragen,
sondern nur UNGEFÄHR: Zum Start der Messung wird
erstmal ein Hilfstor geöffnet; die echte Messung
startet, wenn die erste Flanke des MESSSIGNALES kommt.
Während der Messung laufen zwei Zähler, einer für
das Messsignal, einer für die Zeitbasis (z.B. 10 MHz).
Wenn die eine Sekunde Torzeit herum ist, wird die
Torschaltung wieder scharfgeschaltet; das Tor schließt
aber erst mit der nächsten Flanke des Messignales.

Auf diese Art kann sichergestellt werden, dass die
Messunsicherheit nur eine Periode der Zeitbasis
beträgt. Da diese Frequenz aber viel höher ist als
das Messsignal, ist die Unsicherheit viel kleiner.

Man erreicht auf diese Art immer eine Auflösung von
ca. 10^-7 (bei 10MHz Zeitbasis und ca. 1s Torzeit),
unabhängig von der Höhe der Messfrequenz.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

aka "reziproke Frequenzmessung"

Eine ausführliche Erklärung habe ich im Artikel  Frequenzzählermodul 
geschrieben.