Рис. 8.                                                                      Рис. 9.

На линейный элемент-смеситель (рис. 8) подаются ВЧ-сигнал с неизвестной частотой f_x и сигнал с частотой f_оп от опорного источника. На выходе смесителя получаются сигналы с этими же частотами, а также их гармоники и сигналы с частотами биений. Так как амплитуды гармонических составляющих невелики, а следовательно, невелики и сигналы их разностной частоты, то для индикации удобно использовать сигнал с частотой биений f_b = f_х – f_оп = 0. Отсюда и название метода — метод нулевых биений. На выходе нелинейного элемента включается индикатор, например телефон, пропускающий только сигналы звуковой частоты. Если плавно изменять частоту опорного генератора, то при f_х – f_оп < 15000 Гц в телефоне появляется тон разностной частоты, который понижается три сближении f_х и f_оп/

На рис. 9 показан характер изменения f_б при фиксированной неизвестной частоте f_х и перестраиваемой частоте f_оп. При f_б < 16 Гц человеческое ухо перестает воспринимать низкие частоты, и погрешность вследствие этого может достичь 32 Гц. Для уменьшения погрешности следует воспользоваться "вилочным" отсчетом: запоминают на слух некоторый тон биений, например соответствующий частоте f_оп1. Затем отмечают частоту f_оп2, при которой в телефоне прослушивается тот же тон биений. Искомая частота f_х есть среднее арифметическое отмеченных частот.

В реальных условиях в смесителе вырабатываются одновременно и гармонические составляющие основных сигналов, поэтому нулевые биения отмечают при равенстве частот гармоник nf_х = mf_оп, где n, т = 1, 2, 3... Чтобы исключить в этом случае погрешность в выборе гармоники, нужно предварительно каким-либо способом, например резонансным, ориентировочно измерить неизвестную частоту.

Если измеряемая частота лежит за пределами диапазона частот опорного генератора, то ее измеряют методом биений между гармоническими составляющими и сигналом основной частоты. Так, если f_х << f_оп, то поочередно настраивают опорный генератор на нулевые биения с любыми двумя соседними гармоническими составляющими измеряемой частоты: f_оп1 = nf_х и f_оп2 =(n±1) f_х.