[发明专利]一种1/2周期测频系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于通信计数及测频领域，涉及一种1/2周期测频系统及方法。

背景技术

目前，在测频系统中，各种测频方法层出不穷，并且得到越来越多的重视。因为频率信号抗干扰性强、易于传输、可以达到较高的测量精度。因此在现代信号采集中，多种非频率信号的采集都要转换成频率信号进行测量。比如SF6气体状态监测中SF6气体的压力、温度、微水都将先转换成4-20mA的电流信号，而4-20mA的电流信号也将随后转换成高频频率信号供采集系统的采集。目前直接测频法是测频领域的最简单实用的方法。直接测频法在测量的过程中，根据被测信号频率的大小，测量方法分为两种：

(1)、被测信号为高频信号时，采用固定周期测频法。通常采用标准频率信号作为基准信号，即闸门信号；而将待测信号作为填充信号。

(2)、被测信号为低频信号时，采用固定频率测频法。通常采用待测信号为基准信号，即闸门信号；而将标准频率信号作为填充脉冲。

直接测频法可直观、方便、准确的得到频率信号的脉冲数，但是针对不同的信号，直接测频法主要表现在测量高频信号误差大、测量稳定性差等缺点。

鉴于以上缺陷，实有必要提高一种1/2周期测频系统及方法以克服上述缺陷。本发明主要是在固定周期测频法的基础上发展起来，主要针对高频被测信号而言，可有效解决高频信号采集准确性差和稳定性差等问题。所以，本发明可有效、准确的得到高频信号的脉冲数，计算出高频信号的频率数，并且不间断地发送到后台设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种准确、有效的1/2周期测频系统及方法，通过互为非信号的闸门信号，对被测填充信号进行计数、测量、处理，可实现高精度、高稳定性等测频效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种1/2周期测频系统，包括根据可编程器件的外在时钟，经过倍频/分频产生闸门信号的基波发生模块；根据闸门信号的正半周对待测的高频脉冲信号进行计数的高频脉冲计数模块；根据读取命令依次将各个周期内的高频脉冲数信号发送出去的控制处理模块。

一种1/2周期测频系统的测频方法，包括以下步骤：

(1)基波发生模块根据可编程器件的外在时钟，经过倍频/分频产生闸门信号，由于可编程器的外在时钟采用石英晶振，准确度高，可为本测频系统提供准确的闸门信号，解决了以往闸门信号性差、准确度低的问题；

(2)高频脉冲信号经过滤波处理进入高频脉冲计数模块，高频脉冲计数模块根据闸门信号的正半周对经滤波处理后的高频脉冲信号进行计数，依次得到各个不同周期内正半周的脉冲数，然后将该脉冲数发送给控制处理模块，在该模块中，高频信号经过滤波处理，解决了高频信号的误差毛刺，使得本测频系统误差小；

(3)控制处理模块根据产生的读取命令依次将各个周期内的高频脉冲信号发送出去；

优选地，获取某个周期内正半周的脉冲数的方法如下：

(2.1)当闸门信号A的正半周在转换为负半周时，延迟0.05S产生一个读取命令STB_A，读得此正半周的高频脉冲数N_A1，再延迟0.05S产生一个清空命令CLR_A，清空存储频率数的寄存器，此时将此半周的高频脉冲数N_A1保存在寄存器中；

(2.2)当闸门信号B的正半周转换为负半周时，延迟0.05S产生一个读取命令STB_B，读得此半周的高频脉冲数N_B1，再延迟0.05S产生一个清空命令CLR_B，清空存储频率数的寄存器，此时将此半周的高频脉冲数N_B1保存在寄存器中，由于本测频系统的闸门信号A和闸门信号B为互补的方波信号，因此，在方波信号的半周转换过程中损失的方波延迟相对于高频脉冲信号几乎为0，误差小，提高了本测频系统的准确性；

(2.3)将上述闸门信号A正半周的高频脉冲数N_A1和闸门信号B正半周的高频脉冲数N_B1相加即得某个周期内正半周的脉冲数，由于所选的读取命令和清空命令严格按照系统的外在石英晶振时钟来执行，这样使得本系统所有的时钟都来源于准确、稳定的外在时钟，防止时间紊乱，这样就可准确、稳定的获得高频脉冲信号的频率数。