[发明专利]宽范围、高分辨率频率监测器

权利要求书

1.一种频率监测器，包括：

用于接收待测量的信号的输入；

信号特征提取器，识别所述信号的与所述信号的周期相关的规则特征；

定时器系统，与所述信号特征提取器进行通信以提供作为所述信号的周期的函数的输出；以及

低通滤波器，接收所述输出以减少输出值的高频波动，从而提供用于监测所述信号的频率的测量输出。

2.根据权利要求1所述的频率监测器，其中，所述信号为方波，并且所述特征提取器为边缘检测器。

3.根据权利要求1所述的频率监测器，其中，所述定时器系统包括测量所述信号的周期的定时器以及将所述周期转换为频率的倒数变换器。

4.根据权利要求3所述的频率监测器，其中，所述定时器是提供周期时钟信号的时钟，所述时钟与对来自识别所述信号的规则特征的所述信号特征提取器的检测信号之间的周期时钟信号进行计数的计数器进行通信。

5.根据权利要求4所述的频率监测器，其中，所述时钟的输出为数字字，并且所述低通滤波器为数字低通滤波器。

6.根据权利要求4所述的频率监测器，其中，所述时钟的输出为模拟电压，并且所述低通滤波器为模拟低通滤波器。

7.根据权利要求1所述的频率监测器，还包括调整所述低通滤波器的拐角频率的、到所述低通滤波器的输入。

8.根据权利要求1所述的频率监测器，其中，所述低通滤波器为四极无限脉冲响应滤波器。

9.一种用于监测频率的方法，包括以下步骤：

（a）在输入处接收待测量的信号；

（b）从所述信号中提取所述信号的与所述信号的周期相关的规则特征；

（c）测量由所述规则特征划界的所述信号的周期，并且输出作为所述信号的周期的函数的输出；以及

（d）对所述输出进行滤波以减少所述输出的高频波动，从而提供表示所述信号的频率的测量输出。

10.一种用于工业控制系统的输入模块，所述工业控制系统提供具有背板的壳体，所述背板提供电力以及安装在所述壳体内的多个模块之间的数据通信；所述输入模块包括：

用于接收待测量的信号的输入；

信号特征提取器电路，识别所述信号的与所述信号的周期相关的规则特征；

定时器系统电路，与所述信号特征提取器进行通信以提供作为所述信号的周期的函数的输出；

低通滤波器电路，接收所述输出以减少所述输出值的高频波动，从而提供用于监测所述信号的频率的测量输出；以及

输出端子，与工业控制器的所述壳体的背板进行通信以便在其上传送所述测量输出。