Universalzähler

Universalzähler sind Labormessgeräte für Frequenz- und Zeitmessungen.

Universalzähler zählen die Eingangszustände des zu messenden Signals und setzen sie in Relation zu einem präzisen Referenztaktsignal. Bei der Frequenzmessung ergibt sich die Eingangsfrequenz aus dem Verhältnis der Anzahl der von der Eingangsfrequenz ausgelösten Impulse (N1) zu der Anzahl der von der Bezugsfrequenz (N2) ausgelösten Impulse, bezogen auf die Periodendauer des Referenzsignals (T): F = N1/N2 x T.

Bei einem anderen Zählverfahren, dem Reziprokverfahren, werden zwei Gateschaltungen gesteuert. Die Zeitdauer der ersten Torschaltung entspricht einem ganzzahligen Vielfachen der Eingangsfrequenz, die Zeitdauer der zweiten Torschaltung dem ganzzahligen Vielfach der Periode von Tor 1. Die Anzahl der von Tor 1 erzeugten Impulse wird in Beziehung zu der Impulszahl von Tor 2 und dessen Periodendauer gesetzt. Die beim Reziprokverfahren benutzten höheren Bezugsfrequenzen ermöglicht eine höhere Auflösung der Messwertanzeige.

Die Genauigkeit von Universalzählern ist direkt abhängig von der Genauigkeit und Stabilität der Zeitbasis, die das Referenzsignal erzeugt. Diese wird mit Quarzoszillatoren (XO) und deren temperaturkompensierten Varianten TCXO und TCOCXO realisiert. Höhere Genauigkeiten können mit Rubidium- oder Cäsium-Normalen oder über hochpräzise Zeitsignale der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) erzielt werden.