导言
时刻频率丈量是电子丈量的重要领域，要完结对时刻频率丈量，需求有一个好的频率源，在各种频率源中，尤其是关于晶体振荡器来说，安稳度问题是最使人们重视的问题，它表明关于频率安稳度的坚持才能。关于安稳度欠好的频率源来说，准确度调得再高也是没有意义的。本文介绍了一个依据计算机的多路数据收集、实时显现的频稳丈量体系，该体系以计算机、数据收集卡为根本硬件，因而它归于虚拟仪器的领域。虚拟仪器体系是依据计算机的数字化丈量测验仪器，它由计算机、使用软件和仪器硬件三部分组成。虚拟仪器可运用相同的硬件体系，经过不同的软件就能够完结功用彻底不同的各种丈量测验仪器，即软件体系是虚拟仪器的中心，软件能够界说为各种仪器。虚拟仪器技能的优势在于可由用户界说自己的专用仪器体系，且功用灵敏，很简单构建，所以使用越来越广泛。
硬件结构及软件设计方案
● 虚拟仪器的硬件结构
现在虚拟仪器首要有以下几种构成办法：PC总线办法的插卡型虚拟仪器；GPIB总线办法的虚拟仪器；VXI总线办法的虚拟仪器；PXI总线办法的虚拟仪器。
● 虚拟仪器的软件设计方案
软件在虚拟仪器中一般起到三个层面的效果：底层驱动层、使用层和人机界面层。底层使用层首要用来对硬件的操作，如对数据收集卡的驱动。使用层则是完结数据的收集存储、转化和剖析，仪器的各种功用就在该层编制类似于传统仪器的面板，完结人机交流。
现在较为盛行的虚拟仪器软件有美国国家仪器公司的LabView、 LabWindows/CVI 、Measurement studio,惠普公司的HP—VEE等图形化、交互式的编程设计环境，以及通用可视化编程东西VC++、VB、DELPHI、C++ Builder、BC等。
使用LabView完结频率安稳度的丈量
● 频率安稳度丈量原理
频率安稳度丈量原理如图1所示，以f1和f2别离表明一个标频信号和一个被测频率信号，设它们的标称值均为Nns，让其进行比相。因为它们之间的频率不同和一切的各种噪声的影响，使代表各自相位联系的两鉴相脉冲之间的时刻差改变在0～Nns的规模，并且以Nns为一个鉴相周期。若当两鉴相脉冲之间的时刻距离在0或Nns邻近时，就会使鉴相双稳态的鉴相作业不正常。为了防止呈现这种状况，又反映相位差值的改变，则自然会联想到按某种规则的距离脉冲的鉴相办法。为操控便利并统筹避开两比相脉冲的距离挨近0ns和Nns两种状况，比相时，一路鉴相信号的重复周期为Nns，另一路信号的重复周期应大于或等于3倍的Nns，并且标称值是Nns的整数倍。经过恰当的门电路，让T1和T2参与鉴相的脉冲之间的时刻距离为Nns～2Nns或2Nns～3Nns。这样，两比相信号每隔4Nns的时刻别离对鉴相双稳态触发一次，但鉴相的重复周期仍为Nns。鉴相双稳态输出电压经滤波器输出方波Vf改变的状况，反映了两比相信号间相位差随时刻的改变。T1的每个脉冲均参与鉴相；T2因为门电路的操控效果，每接连的四个脉冲中只要一个参与鉴相。但不是固定的分频鉴相，而是挑选了与T1鉴相脉冲有必定时刻距离的Nns一段中的时刻规模内的脉冲来完结。经过数据收集板卡使用LabView软件对表明被测频率安稳度的方波信号Vf进行收集便是该体系完结的功用。
● 硬件装备
本虚拟仪器体系是插卡型虚拟仪器，包含PC机、ADVANTECH公司PCI-1713数据收集卡，端子板和传输电缆。
● 软件设计
测验程序有三个模块组成：硬件驱动模块、硬件装备及丈量参数挑选模块、用户接口模块。
硬件驱动模块担任和底层数据收集卡打交道,它将依据用户输入的指令和参数完结一次数据收集并将测验成果还给用户。考虑到程序的模块化和通用性，一般将这部分程序编写成动态链接库。ADVANTECH公司针对该公司出产的各种数据收集板，经过在最底层调用动态库，构成一些独立的功用模块，即该公司板卡的LabView硬件驱动库，一起还供给了许多例程。
在进行频稳丈量时，因为处理数据量大，并且要求很高的收集率，所以采纳DMA传输办法。图2是硬件驱动模块与数据收集模块相结合完结数据收集流程图。
硬件装备及参数挑选模块
LabVIEW程序由三部分构成，即前面板、图形代码及程序图标(即函数模板)和接口板。该部分即为前面板，它完结程序的输入和输出功用，由操控键元素和显现键元素构成。操控键代表程序的输入参数，显现键代表程序的输出值。图3是该体系的主程序界面，左上角承受用户输入的丈量参数；左下角是各种功用键，包含频差丈量、接连丈量、频稳丈量、测验报告、中止采样等；右上角是实时数据显现，能够看出数据改变的趋势；右下角则是频稳、频差等的计算成果显现。
