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在許多數(shù)據(jù)采集設(shè)備上都可以找到事件計數(shù)器,它可以對數(shù)字信號改變狀態(tài)的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)。數(shù)字信號的一個簡單示例是:一種狀態(tài)低于0.8伏(低),另一種狀態(tài)高于2.0伏(高)。當(dāng)狀態(tài)從低變到高時,事件計數(shù)器將其計數(shù)加一(+1)。事件計數(shù)器輸入通常具有很高的輸入計數(shù)率,甚至高達(dá)20MHz或更高。
它們?nèi)绾芜\作?
事件計數(shù)器具有時鐘輸入和門控機制。門控機制確定何時以及何時不進(jìn)行計數(shù)–就像開/關(guān)開關(guān)一樣。根據(jù)操作模式,時鐘源可以是計數(shù)器的輸入,也可以是設(shè)備上的頻率源(時鐘)。
事件計數(shù)器對時鐘源的跳變進(jìn)行計數(shù),門控機制只是一個使能開關(guān),告訴它對信號進(jìn)行計數(shù)或忽略。初始化后,計數(shù)設(shè)置為零計數(shù),并在每次時鐘轉(zhuǎn)換時加一。以最簡單的形式,它計數(shù)并且可以重置為零。一些事件計數(shù)器允許使用倒數(shù)功能預(yù)先設(shè)置值。與內(nèi)部時鐘一樣,此功能也取決于設(shè)備。
我可以用它來測量頻率嗎?
要測量頻率,必須定期讀取事件計數(shù)器。知道間隔和每次讀取之間的計數(shù)差異,就可以找到頻率。如果每秒讀取一次事件計數(shù)器(時間間隔),則每次計數(shù)增加1000,則頻率為1000Hz。數(shù)學(xué)只是時間間隔乘以計數(shù)差的倒數(shù)。問題是以規(guī)則或精確的間隔執(zhí)行讀取。某些設(shè)備允許使用板上起搏器電路將事件計數(shù)器與模擬輸入同步讀取,而其他設(shè)備則不允許。在同步硬件的情況下,由于可以精確控制讀取間隔,因此可以進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。如果無法使用同步操作,則可以使用軟件定期讀取計數(shù)器,但這不太準(zhǔn)確。
他們還能做什么?
高級事件計數(shù)器具有專用的內(nèi)部時鐘電路,與模擬輸入調(diào)速電路分開。時鐘允許事件計數(shù)器的精確遞增,同時事件計數(shù)器的輸入用作門。需要一個單獨的時鐘的示例是在模擬輸入通道旁邊讀取事件計數(shù)器的情況。在這里,輸入起搏用作門控機制,而輸入則用作時鐘信號。當(dāng)采樣率較低時,此方法效果很好,但當(dāng)采樣率較高時,會出現(xiàn)問題。該問題與低頻和快速選通有關(guān)。如果模擬輸入需要以1000Hz運行并且頻率信號為100Hz,則計數(shù)器每10個采樣只有一個計數(shù)。因此,十分之一的計算頻率將是正確的。
如果可以使用單獨的時基作為時鐘,則事件計數(shù)器可以計算其轉(zhuǎn)換次數(shù),從而使輸入可用作門控制。 專用的時基時鐘打開了除頻率測量之外的其他功能。可以將超前計數(shù)器配置為從脈沖的邊緣到邊緣進(jìn)行計數(shù),以有效地測量寬度。這有助于測量占空比,占空比是信號邏輯從高到低的百分比。PWM測量主要是占空比測量。
更進(jìn)一步,一些設(shè)備支持(正交)位置編碼器。為了支持編碼器,必須至少有兩個事件計數(shù)器,它們能夠確定兩者之間的相位差。這樣做是為了查看誰的數(shù)量先增加。相位決定方向,計數(shù)決定位置。通常,一個事件計數(shù)器用于位置,而另一個用于頻率來確定速度。許多編碼器還具有每轉(zhuǎn)發(fā)生一次的索引信號,在這種情況下,可以使用第三個事件計數(shù)器通過計算轉(zhuǎn)數(shù)來確定距離。
如果事件計數(shù)器支持觸發(fā)設(shè)備開始采樣的功能,則可以在特定位置開始數(shù)據(jù)收集。此處討論的所有功能都取決于設(shè)備,甚至在一個制造商的產(chǎn)品線中也可能有所不同。購買設(shè)備時,最好在購買前與銷售或產(chǎn)品支持工程師討論您的要求。