1. 频率概述
频率是循环或周期事情的重复率。从物理上来讲，在旋转、振动、波等现象中能观察到周期。对模仿或数字波形来说，能够经过信号周期得到频率。周期越小，频率越大，反之亦然。从图1中看到，最上面的一条波形频率最低，最底下的波形频率最高。
图1.从上至下的波形频率顺次增大
频率通常以角频率ω来表明，单位为弧度/秒；或以ƒ表明，单位为秒-1，也称Hz，还能够用每分钟拍数(BPM)或每分钟旋转数(RPM)来表明频率。角频率ω (rad/sec)及ƒ (Hz)之间的联系表达式为：ω =2πƒ。谈到频率往往还会涉及到相位φ，它描绘了波形在初始时刻t0相关于指定参考点的偏移量，单位一般为度或弧度。以正弦波的比如，波形表达式以时刻为参数，
，其振幅为A，角频率为ω，相位φ为常数。
实践使用中的周期性模仿信号很杂乱的，很难以一个简略的正弦曲线来描绘。傅立叶剖析法可将恣意杂乱的波形分解成简略的正弦、余弦或复指数函数之和。信号所包括的频率成份往往是咱们所感兴趣的，这种剖析办法称为频域剖析或谱剖析。这类剖析办法首要使用在声响、振动等范畴，这儿就不加以评论了。
另一方面，数字信号频率的获取相对要简略些。关于如图2 中描绘的简略数字信号， 周期便是两个上升沿或下降沿间的时刻。
图2. 数字波形
假如不同的两个上升沿或下降沿间的时刻存在误差，还能够经过很多采样后求均匀的办法来得到频率。
2. 怎么完结频率丈量
数字频率收集进程适当简略。对低频信号来说，选用一个计数器或时基就足够了。输入信号的上升沿触发时基开端计数。因为时基的频率是已知的，输入信号的频率就能够很简略的计算出来（见图3）。
图3. 数字信号相关于内部时基（单计数器获取低频）
当数字信号的频率很高或是改变的，最好选用以下介绍的两种双计数器法。需求留意的是，两种办法种具有相同的硬件局限性，即所要丈量的频率不能超越计数器支撑的最大输入频率，但能够超越内置的时基频率。
高频双计数器丈量办法
高频信号丈量需求两个计数器。一对（两个）计数器发生用户指定周期的脉冲列，丈量时刻（见图4）远大于待测信号，但又要尽量小，以防止计数器翻转。
图4.数字信号频率的双计数器法丈量法（用于丈量高频信号）
内置信号的丈量时刻为内置时基的整数倍。在必定的时刻距离内丈量输入信号的振动次数，而距离时刻由内置信号供给。将振动次数除以距离时刻就能够得到输入信号的频率。
大范围双计数器丈量法
关于频率改变的信号来说，这一双计数器办法在整个信号范围内供给更高的精度。在这种情况下输入信号被一个已知量除，或称分频。内置时基在分频信号的逻辑高时的振动次数被记下来（见图5）。这样就能得到逻辑高电平间的时刻，为振动次数乘以内置时基的周期时刻。这个值再乘以2 就得到分频信号的周期（高、低电平时刻之和），它是输入信号周期的整数倍。把输入信号周祈求倒数就能够得到其频率。
图5.数字信号频率的双计数器法丈量（用于大范围丈量）
这一办法适当于在大范围丈量后求均值来得到信号的改变频率，但这种办法还能丈量比时基频率高的输入信号。
频率丈量中数字信号与丈量设备的衔接
带硬件定时器的许多中设备都合适进行计数器丈量。这儿以NI CompactDAQ体系为例（见图6）。NI CompactDAQ的硬件时基在机箱的背面板上，且并不仅仅是用于NI C系列模块。选用cDAQ-9172机箱，只要5槽和6槽能够衔接PFI作为计数器输入，因而必须在NI CompactDAQ 机箱的5槽或6中槽刺进一个相关数字输入或数字输入输出(DIO)模块，如NI 9401。
图6.NI 9401相关DIO C系列模块和CompactDAQ机箱
在丈量&自动控制管理器(MAX)中将频率收集装备为计数器使命后，信号所需衔接的PFI输入终端将显示出来（见图7）。
图7.丈量&自动控制管理器 (MAX)装备界面的截屏
丈量的可视化：NI LabVIEW
完结体系装备今后，能够在LabVIEW图形化编程环境下看到丈量数据（见图8）。
图8. LabVIEW中看到的频率丈量
