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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie wird die Torzeit bei Frequenzzählern realisiert?


Autor: Jimmy (Gast)
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Hallo,

ich habe mal eine Frage, wobei ich gerne folgenden Artikel

http://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzz%C3%A4hler (google: Frequenzzähler 
Wikipedia)

und

http://www.ing-pfenninger.ch/freq.html (Link am Ende des 
Wikipedia-Artikels)

einbeziehen möchte:

Folgendes Problem:

Ein Frequenzzähler hat eine feste Torzeit von einer Sekunde. Bei 10 
Hertz zeigt er somit auch nur 10 Hz an. Lege ich 10.1445 Hz an, dann 
zeigt er auch nur 10 Hertz an.

Nehme ich nun den zweiten Artikel, dann liest man dort, dass man die 
Perioden und deren Periodendauer zählen soll. Somit könnte mann dann 
auch die Frequenz mit Nachkommastellen darstellen.

Beispiel: 10.1445 Hz --> 10 Perioden in 0,98576 Sekunden ergibt 
(1/0.98576*10) 10.1445

So nun die Frage: Ich kann bei den gängigen Frequenzzählern die Torzeit 
einstellen. Z.B. 1 Sekunde. Diese können aber auch "ungrade" Frequenzen 
darstellen wie eben 10.1445 Hz.

Ist bei diesen Geräten die Torzeit variabel und schwankt dann die 
eingestellte Torzeit um den gewählten Wert herum oder wie wird das 
gelöst? (Hameg macht das wohl so).



Gruß
Jimmy

Autor: johnny.m (Gast)
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Es sollte mich wundern, wenn hochwertige Frequenzzähler bei derart 
niedrigen Frequenzen noch mit Periodenzählung arbeiten. Ich gehe davon 
aus, dass die Geräte bei Unterschreitung einer bestimmten Frequenz von 
Periodenzählung auf Periodendauermessung umschalten. Sonst sind diese 
niedrigen Frequenzen nicht mehr mit ausreichender Auflösung messbar.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Im Circuitcellar gabs auch mal einen Reziprokzähler vom gleichen Robert 
Lacoste, der dort auch mit einem PIC eine Audio-FFT mit VGA-Ausgabe 
macht:
http://www.circuitcellar.com/dl2001/slic-2nd.htm

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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http://www.circuitcellar.com/library/print/0998/La...
das war der Audio-Spektrumanalyzer mit VGA-Grafikausgabe von R. LAcoste

Autor: Jimmy (Gast)
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Also ist dann die wahre Torzeit auch nicht mehr eine Sekunde -oder?


Jimmy

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Bei der Periodendauermessung wird eine festgesetzte Anzahl Schwingungen 
abgewartet, das hängt von der Frequenz des Eingangssignals ab. Der 
Zähler braucht eine Art "Autoranging" wie man es von Digitalmultimetern 
kennt.

Wenn ich eine Eingangsfrequenz von 1 MHz 1 sec lang messe, und dazu 
einen 100 MHz Quarztakt, also 10 nsec-Zeitstufen benutze, habe ich eine 
nominelle Auflösung von 0,01 Hz, dazu müßte ich beim direkten Zählen 100 
Sekunden warten.
Dazu muß ich 1 Million Schwingungen der Eingangsfrequenz abwarten. Mit 
derselben Einstellung würde aber ein 10 Hz Eingangssignal 100000 
Sekunden lang  gemessen, deshalb das Autoranging.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Ich mach das immer so, daß ich zuerst auf eine Flanke der 
Eingangsfrequenz warte und dann die Zeitmessung starte und die Perioden 
zähle.

Nach etwa 0,5s warte ich dann auf die nächste Flanke und stoppe die 
Zeitmessung.

Somit habe ich immer eine ganzzahlige Anzahl von Perioden der 
Eingangsfrequenz.

Dann braucht man nur noch aus der Periodenzahl pro Zeit die Frequenz 
ausrechnen und fertig.


Damit man nun bei niedrigen Frequenzen nicht unnötig lange auf eine 
Flanke warten muß (1s bei 1Hz), mache ich das Auslesen und Starten der 
nächsten Messung zusammen, indem ich den Zeitstempel und die 
Periodenzahl "on the fly" auslese und die Differenz zu den vergangenen 
Werten bilde.

Ein Roll-Over der Zähler hat ja keinen Einfluß auf die Differenz, 
solange es nur eins ist und kann daher ignoriert werden.


Peter

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