一段時間內(nèi)，被測信號有效信號周期個數(shù)為，這段時間內(nèi)被測信號上升沿（或下降沿）的個數(shù)減1。用這段時間除以周期個數(shù)可以得到信號一個周期的時間，從而得到信號頻率。這“一段時間”我們稱之為“閘門時間”。通常情況下，閘門時間內(nèi)并不能包含整數(shù)個信號周期，簡單進行除法計算會存在較大的誤差。在實際計算過程中，還需要將閘門時間內(nèi)的起始時間和結(jié)束時間去掉，僅用整數(shù)倍信號周期的時間進行計算。
如下圖所示，設(shè)閘門時間為Tg（9個參考時鐘），閘門時間內(nèi)上升沿的個數(shù)為N（3個），閘門使能時刻到第一個被測信號的上升沿時間為Ts（1個參考時鐘），閘門結(jié)束時刻距離最后一個被測信號的上升沿時間為Te（1個參考時鐘）。
信號周期Tc的計算公式為：Tc= (Tg – Ts – Te)/(N-1)
頻率F的計算公式為：F = 1/Tc
測周法
直接測量被測信號的一個周期的時間，叫做測周法。測周法沒有閘門時間的概念，系統(tǒng)僅需要測量兩個上升沿之間的時間直接得到信號的周期，再通過取倒數(shù)得到信號的頻率。如下圖所示，可直接得到被測信號的周期Tc。
頻率F的計算公式為:Fs =1/Tc
無論是測頻法還是測周法都需要有一個參考時鐘，它保證了測量結(jié)果的精度。測量不同頻率的信號、選擇不同擋位的時基，都不會影響和改變頻率計的測量精度，這就是等精度頻率計。
通常高頻信號適合采用測頻法，低頻信號適合采用測周法。在實際應(yīng)用中用戶不需要關(guān)心到底應(yīng)該采用哪種測量方法，系統(tǒng)會根據(jù)被測信號的頻率特性自動選擇合適的測量方法。
頻率計的性能指標
有效位數(shù)
有效位數(shù)是指從測量結(jié)果的左起第一個非0后的所有位數(shù)。
DS70000系列示波器超高的20GSa/s采樣速率實現(xiàn)了采樣點間隔時間分辨率小至50Ps，其內(nèi)部集成的頻率計依托更小的ΔT誤差和更精確的測量算法，使得測量結(jié)果達到了8位有效位數(shù)的精度。在實際應(yīng)用中用戶可以根據(jù)實際情況在3bits~8bits有效位數(shù)范圍內(nèi)自由設(shè)置。
測量時間
測量時間是指能夠重新獲取一次有效測量結(jié)果所需要的時間。
對于測頻法，測量時間等效于閘門時間。DS70000系列示波器能夠在1s內(nèi)的測量時間提供最大8位有效位數(shù)的結(jié)果，兼顧了測量速度和測量精度。
對于測周法，測量時間取決于被測信號的周期，被測信號的周期越大測量時間越長，比如測量一個0.1Hz信號，測量時間為10s。
測量誤差
測量誤差主要來自數(shù)字量化誤差、邊沿誤判導(dǎo)致的誤差、參考時鐘精度導(dǎo)致的誤差等。
頻率計的統(tǒng)計功能
DS70000系列示波器的頻率計還集成了統(tǒng)計功能，統(tǒng)計結(jié)果包括自測量功能開啟后測量結(jié)果中的最大值、最小值和平均值。用戶通過觀察統(tǒng)計結(jié)果可以清晰地知道在測量的這段時間內(nèi)測量結(jié)果是否存在過大、過小等異常問題。
頻率計的統(tǒng)計功能
如何使用頻率計
正確使用頻率計功能能夠讓您快速、準確地獲取結(jié)果，下面以DS70000為例，介紹一下該如何使用示波器的頻率計功能。
總結(jié)
