用选通门匹配方法提高计数式频率计的测量精度

计数式频率计的选通门一般与被测信号是不相关的。被测信号频率由选通门中出现的信号脉冲数确定 ,误差为± 1个脉冲。当被测信号频率较低时 ,需要很宽的选通门才能得到较高的测量精度。文中提出使用匹配选通门提高低频信号频率测量精度。匹配选通门是微移动标准选通门的前沿和后沿使之与被测信号脉冲对齐的控制信号。用频率计内部高频时钟测量匹配选通门宽度 ,计算被测信号频率。当信号频率大于 5Hz,频率计内部时钟频率为 2 0 MHz,选通门宽度为 1s时 ,相对误差小于 5× 10 -6。     

应用于硅微机械谐振式传感器的频率计

针对硅微谐振式传感器频率测量中精度低的弊端,依据周期测频法原理,设计了一种基于FPGA的测频周期自调整频率计。首先在一个待测信号周期内,对标准信号的上升沿进行计数,粗略计算出待测信号频率和周期。据此对标准信号的上升沿重新计数,从而精确测量出待测信号的频率。测量后的频率信号经过RS-232串行通信接口送入PC上位机,可以实现频率数值的实时显示和储存。测试表明：采用该频率计测量1 Hz~2 MHz方波信号的相对误差可以达到10-7量级。利用该频率计测量谐振式传感器闭环自激测量电路输出的谐振频率信号,频率信号稳定在1 Hz以内。     

基于TMS320F2812的数字频率计的设计

频率测量技术在现代科学与技术领域扮演着非常重要的角色,因此高精度、宽范围的数字频率计成为重要的测量仪器。本设计采用多周期测量原理,即用标准频率信号填充整数周期的被测信号,消除了对被测信号计数时产生的±1 Hz的计数误差,其测量精度仅与门控时间和标准频率有关;同时选用TMS320F2812DSP作为核心处理单元,利用其内部的定时器和捕获单元并结合外部的D触发器实现了频率的测量。     

一种全同步数字频率测量方法的研究

在频率测量过程中,±1个计数误差通常是限制频率测量精度进一步提高的重要原因。在分析±1个计数误差产生原因的基础上,提出了一种利用被测信号、时钟基准和测量门限相位的全同步来消除计数误差的频率测量方法,给出了基于FPGA实现上述测量方法的实验原型和实验对比结果。     

基于LabView的机械密封端面摩擦扭矩的测量方法

机械密封的端面摩擦扭矩是反映机械密封工作性能的重要参数,传统的接触式测量方法的测量结果具有很高的不确定度;为了提高测量精度,采用了扭矩信号的非接触式测量方法,介绍了非接触测量扭矩的原理和扭矩信号频率跟踪滤波的实现方法;对调理后扭矩信号分别采用了频率计数法和波形恢复测频法进行采集,并阐述了频率计数和波形恢复测频的原理与它们基于LabView的实现;对两种采集方法的部分实测数据进行了误差分析比较,结果表明,波形恢复测频法的测量精度较高。     

一种实现大动态范围周期信号频率测试的方法

首先提出了实现大动态范围周期信号频率测试的两种方法,然后详细讨论了计数测频方法的设计框图及电路实现,并对实现电路的每个组成部分进行了详细深入的阐述,最后对这种频率测试的精度进行了说明.     

基于IPC控制系统的实时高精度测频方法

针对IPC控制系统中流量计高精度的实时测频问题,分析了PCI-1712L和KPCI-714的测频原理和实际测试结果;通过PLC高速计数功能完成了对流量计的测频,实现了实时流量的高精度测量;利用平均值滤波算法修正了误差,使得精度进一步提高。该方法测到的频率精度达到0.4%,采集速度为20次/秒。     

基于单片机控制的等精度频率计设计制作

用D触发器控制两个计数器count1和count2的同步工作,以保证count1和count2计数时间的一致性;将count1和count2与单片机的定时器T0和T1相结合构成两个20位的高精度计数器,分别对标准频率脉中和被测频率脉中进行计数;利用单片机串行口完成输出显示.从而克服了传统测频原理的频率计的测量精度随被测信号频率的下降而降低的局限性,提高了频率测量的精度.     

应用于硅微谐振式传感器的等精度频率计设计

针对传统频率测量中存在的弊端,利用等精度测频原理,采用现场可编程门阵列(FPGA)设计实现了等精度频率计。通过FPGA对同步门的控制,使被测信号和标准信号在闸门时间内同步,消除了量化误差,提高了测量精度,实现了在整个测试频段内测量精度不随被测信号频率的高低而发生变化,即实现了等精度测量。实验证明:采用该频率计测量标准信号频率的相对误差数量级为10-6,测量谐振式传感器在温漂下的输出频率的变化稳定在±1 Hz,而且实现了谐振式传感器在红外辐射下频率的动态跟踪。     

谈谈单片机测频系统的实现

这里介绍一下如何用单片机来实现频率的精确测定方法。所谓频率,就是在单位时间内检测到的脉冲数。检测脉冲数的方法便是我们测量频率的传统方法,将其称之为"电子计数测频法";而另一种方法是通过准确测量被测信号的周期来测量其频率,将其称之为"同步周期测频法"。下面我分别为大家介绍这两种方法。一、电子计数法测频法图1为传统数字频率计,它采取直接测频法,测频率时将频率信号接在A端,高精度晶体振荡器接在B端,利用电子计数器严格按照式f=N/T所表达     

基于STC12C5A60S2的高频高精度频率计的设计

基于传统测频原理的频率计的测量精度随被测信号频率的变化而变化。针对这一缺陷,提出了一种基于等精度测量原理的频率计设计方案。选用单时钟/机器周期的单片机STC12C5A60S2,其克服了普通8051单片机测频上限频率低的缺陷,从而满足了对高频信号进行测频的要求。该频率计具有电路结构简单、成本低和测频精度高等特点,适合测量高频小信号。     

基于单片机的等精度频率计设计

本文采用单片机AT89C52作为系统控制单元,辅以适当的软、硬件资源完成以单片机为核心的等精度频率计设计。通过单片机对同步门的控制,使被测信号和标准信号在闸门时间内同步测量,为了提高精度,将传统的测频功能转为测周期,采用多周期同步测量技术,实现了等精度测量。等精度频率测量方法消除了量化误差,可以在整个测试频段内保持高精度不变,其精度不会因被测信号频率的高低而发生变化。     

用单片机测量相位差的新方法

介绍了利用AT89C52单片机测量两正弦信号相位差的测量原理、电路组成 ,并分析了引起误差的原因。该方法测量准确、稳定 ,与被测信号频率、计数信号时钟频率无关。     

铯光泵磁力仪测频方法的研究和实现

铯光泵磁力仪需要通过测量磁共振频率换算得到被测磁场值。以全同步测频方法为基础,提出一种改进的测频方法,并进行了误差分析。通过判断连续两次测量中的被测信号周期个数是否一致对计数值进行处理,二者一致时进行频率换算,否则计数值被丢弃。通过该方法可以将最大误差减小到原来的一半。设计了基于FPGA的测频系统,对改进的方法进行验证,结果表明,改进后方法的误差明显下降,证实了改进方法的有效性。被测频率换算成对应磁场值,改进方法的测频的绝对精度满足设计要求。     

一种多通道频率测量卡的设计与实现

基于频率测量方法与ARM Cortex-M3单片机定时器外设的特点,设计并实现了一种基于该单片机的频率测量卡。该测量卡利用单片机丰富的定时器资源,通过配置定时器的不同工作模式,实现了测量脉冲信号的频率、周期、脉宽及计数等功能。测量卡具有结构简单、易于实现、成本低、通道多、测量精度高和测量范围宽等优点。试验测试证明该测量卡能够满足工业现场测量频率信号的应用。     

高精度数字式相位差测量系统设计

在测量各种双口网络电路的频率特性时,需要对它们的输入与输出信号之间的相位差进行准确测量,针对采用示波器测量相位差误差较大的问题,提出一种能对信号相位差进行高精度测量的设计方案;系统采用过零鉴相和填充计数的测量原理,利用可编程逻辑器件的高速运算能力对高速脉冲计数,由单片机对工作电路进行协调控制和数据处理显示;同时设计高精度相位差可调的直接数字频率合成信号源对系统进行测试,实际测试结果显示,系统对相位差的测量精度高,最小测量精度可达0.1°,并实现宽频率范围的相位差测量;系统在实际应用中测量结果准确、稳定、可靠.     

基于FPGA的低频相位测量系统设计

基于现场可编程门阵列FPGA的特点,在EP1K100QC208内部设计两个计数器模块并定制一个ROM正弦表;通过单片机AT89S52控制闸门信号的开启和关闭来完成对标准信号和被测信号的同步测量,并对数据进行处理,将计算得到的结果在液晶屏12864上显示出来。二者的结合实现了一个高精度的相位测量系统设计。该系统采用多周期同步测量技术,在测量过程当中,可能存在最多±1个字的计数误差,其精度不会因被测频率的变化而受影响,其电路简单,降低了功耗和成本。     

用软件计数实现时间间隔的测量

本文提出了一种时间测量的方法,它由微处理器查询脉冲前沿启动软件计数,而用后沿终止计数。用这种软件方法取代硬件定时器/计数器接口,大大降低了测量仪表的软、硬件成本,适用于较低频率信号的周期、脉宽、相位差等时间量的测量。尤其适宜于设计研制电网监测仪表。本文详细介绍了具体的实施方案。     

高精度单片机软件测频法

频率是电子技术中最基本参数之一,与许多电参量非电参量的测量结果密切相关．因此频率测量显得非常重要。本文从硬件分频测频法原理进行分析,提出一种新颖的高精度单片杌软件测频法．其原理是利用单片机对频率信号进行软件分频,然后对分频后的信号进行周期测量,得到其频率。此方法在宽频率范围内可实现等精度测频,具有精度可预置、测量精度高等优点。     

基于CPLD与DSP的高精度自适应频率测量方法的研究与实现

对等精度频率测量的基本方法进行了两方面的改进;一方面在不提高系统工作频率和延长测量门限时间的前提下.通过对基准时钟信号计数值的修正,进一步提高了测量精度;另一方面利用对被测信号的自适应分频,消除了预置门限时间带来的不足,简化了同步逻辑电路,提高了系统可靠性,实现了测量门限时间的自动寻优;在基于可编程逻辑器件CPLD以及DSP芯片的硬件系统中,实现了范围为1Hz～2MHz、相对误差不大于10^-4的频率测量,进行了相关实验验证并给出了实验结果。