经误差分析表明，被测信号频率越高，测量误差越大。
采用对多个周期进行计数取平均值的方法虽可提高精皮，但如果要达到赛题要求，测量频率为 0 ． 1Hz 信号时，每测一次至少要等待 1000s ，显然是不可取的。
(2) 高料度恒误差周期测量方法 本方法在测量电路和测量精度上与高精度恒误差频率测量完全相同，只是在进行计算时公式不同，用周期 T 代换高精度恒误差频率测量公式中的频率因数即可 .
计算公式为
Tx=(Ts · Ns)/Nx (3.16)
式中， Tx 为被测信号周期的测量值， Ns,Nx 分别与 (1—2) 式中的 Ns,Nx 含义相同。
从降低电路的复杂度及提高招度上考虑、显然方法 (2) 远好于方法 (1) ，方法 (2) 的测量电路完全可以使用高精度恒误差频率测量电路 o
3.5 脉冲宽度测量模块
在进行脉冲宽度的测量时，首先经信号处理电路进行处理，限制只有信号的 50 ％幅度及其以上部分才能输入数字测量部分。脉冲边沿被处理得非常陡峭，然后送入测量计数器进行测量。
测量电路在检测到脉冲的上升沿时打开计数器，在下降沿时关掉计数器。由下式
Twx=Nx/Fs (3.17)
可知计数值既为测得的脉冲宽度。
3.6 周期脉冲信号占空比测量模块
测一个脉冲信号的脉宽，记其值为 Twx1 ；信号反相后 , 再测一次脉宽并记录其值 Twx2, 通过以下公式汁算：
占空比 =[Twx1/(Twx1+Twx2)] × 100% (3.18)
3.7 标频发生电路
本模块采用高频率稳定度和高精度的恒温可微调的晶体振荡器作标频发生电跃
3.8 小信号处理部分
小信号处理部分受限于宽带放大器的性能，放大电路需要附有高速整形电路。有以下几种方案。
(1) 采用分立元件 使用场效应管做输入级，以提高输入阻抗。用截止频率 1000 的三极管如 9018 做放大级。由于电路复杂，要调节部分较多，且一致性差，故不采用。
(2) 采用运算放大器 电路简洁，但因为与 TTL 电平接口而另需电平移位电路。并且要用运放做一高速宽带放大器，市场上难以买到高速运放，应用受到了限制。
(3) 立接采用比较器 采用比较器可以简单地完成设计。采用高速比较器 LM361 可以处理高达 10 MHz 的插入信号。 LM961 有低输入失调电压和电压范围灵活等特点，响应时间最大仅 20ns ，输出电平可与 TTL 电平相匹配。
综合考虑，本部分电路采用方案 (3) 。比较器输入易受干扰，因此电路上采用净化电源并合理安排地线。经最后实测，输入灵敏度 4mV 左右，完全满足小信号测量的需要。
4 、硬件系统实现
系统电路原理框图如 4.1 图所示，因输入信号为脉冲信号，所以直接将信号送入 AT89C51 单片机 计数，但为了增强抗干扰能力及实现对非标准脉冲信号的测量，因此利用试密特触发器（ 74LS132) 进行整形。
图 4.1 系统电路原理框图
5 、软件系统实现
该方案主要利用 89C51 内部的定时器和数据处理，其程序设计相应软件包括：主程序、数据处理、显示主程序等。主程序流程图如 5.1 图所示。
图 5.1 主程序流程图
6 、基本测量原理与理论误差分析
6.1 高精度恒定误差频率／周期测量技术
频率测量误差分析及其公式推导如下。
(1) 量化误差 设测得频率为 Fx 被测频率真实值为 Fxe 标准频率为 Fs, 在一次测量中预置门时间为 Tpr ，被测信号计数值为 Nx ，标推频率信号计数值为 Ns .
Fx 计数的起停时间都是由该信号的上升沿触发的，在 Tpr 时间内对 Fx 的计数 Nx 无误差；在此时间内 Fs 的计数从 Ns 最多相差一个脉冲，即
|Δet|≤1 (6.1)
而 Fx/Nx=Fs/Ns (6.2)
Fex/Nx=Fs/(Ns+Δet) (6.3)
由上式可得
Fx=(Fs/Ns) · Nx (6.4)
Fxe=[Fs/(Ns+Δet)] · Nx (6.5)
根据相对误差公式有
|δ|=ΔFxe/Fxe=|Fxe-Fx|/Fxe (6.6)
由上式得 ΔFxe/Fxe=|Δt|/Ns (6.7)
因为 |Δet|≤1 (6.8)
所以 |Δet|/Ns≤1/Ns (6.9)
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