某些设备可通过频率－电压电路直接测量模拟频率。然而，某些设备只能测量电压，必须通过软件算法将测量值转换为频率。

某些用于测量模拟频率的设备（例如，DSA设备和SCXI-1126），通过电路可产生与测量信号具有相同频率的触发。每当信号从“阈值电平-滞后”传递到阈值电平时，将产生触发。脉冲发生器将通过这些触发在每个频率周期生成一个脉冲。输入频率范围用于设置脉冲的宽度。输入频率范围增加时，脉冲宽度将减小。脉冲序列将被转换为直流信号，其电平与脉冲序列的占空比成比例。脉冲发生时，占空比是脉冲序列周期的分数。直流信号的电压与输入频率成正比，因此可换算为该频率值。

对于无法直接测量频率的设备，需要使用软件算法（例如，快速傅立叶变换(FFT)），将电压转换为频率。LabVIEW完整版和专业版开发系统包含的高级分析VI可以进行上述转换。LabWindows™/CVI™完整版开发系统还包含用于测量模拟频率的高级分析函数。无论使用现有VI和函数还是自行编程处理，采样速率必须大于采样信号最高频率2倍。

模拟频率、采样率和Nyquist定理

Nyquist定理指出，通过采样可以重现的最高频率是采样率的二分之一。例如，如需测量频率为100 Hz的信号，采样率至少必须达到200采样/秒实际情况下，需要使用期望频率5－10倍的采样率，以获得精确的测量值。

除了采样率，还需要确定采样数。对于模拟信号，至少必须采集3个周期的信号。例如，如需用500采样/秒测量频率为100 Hz的信号，必须至少采集15个采样。由于采样率是信号频率的5倍，信号的每个周期可获得5个采样点。对3个周期进行采样，一共是5 x 3 = 15个采样点。实际情况下，需要对10个以上的周期进行采样，即需要50个以上的采样点，以获取精确的测量值。

采样点所在频率区间的数量由采样点的数量决定。区间的大小由采样点数除以采样率确定。例如，如采样率为500采样/秒，采集100个点，则区间以5 Hz为间隔。

Nyquist频率是采样信号的带宽，等于采样频率的一半。小于Nyquist频率的分量可以正常显示。大于Nyquist频率的分量将在0和Nyquist频率间产生混叠。混叠分量为实际频率分量与最近整数倍采样频率差的绝对值。例如，如信号的一个分量频率为800 Hz，采样频率为500采样/秒，则该分量在为200Hz处发生混叠，|800–(2 x 500)| = 200(Hz)。

避免产生混叠的方法之一是在数字化和分析频率信息前，使用模拟硬件滤波器对信号进行处理。如需通过软件进行滤波，必须用保证正常显示最高频率的采样频率对信号进行采样。例如，最高频率为800 Hz时，最低采样频率必须为1,600 Hz，但是实际采样频率必须为800 Hz的5－10倍。如需要测量的频率在100 Hz左右，可使用截止频率(fc)为250 Hz的低通Butterworth滤波器，将高于250 Hz的频率滤除，使低于250Hz的频率通过。

备注   LabVIEW完整版和专业版开发系统包含Butterworth滤波器。

使用滤波器测量频率

下图为低通滤波器。

低通滤波器

图中的“理想滤波器”经过优化处理。所有高于Nyquist频率的信号都无法通过。图中的“真实滤波器”可通过Butterworth滤波器实现。通带位于Vout/Vin的值接近1的位置。阻带位于Vout/Vin的值接近0的位置。在0到1之间的过渡区域，频率将逐渐衰减。