本申請涉及頻率計(jì)算，特別涉及一種頻率測量裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的頻率測量方法主要具有三種，其中包括：計(jì)頻法、計(jì)時(shí)法及比較法。計(jì)頻法是使用過零比較器對被測信號進(jìn)行整形得到方波，然后統(tǒng)計(jì)在設(shè)定的時(shí)間t內(nèi)，被測信號周期變化的次數(shù)n，然后計(jì)算被測信號的頻率f＝n/t；計(jì)時(shí)法是使用過零比較器對被測信號進(jìn)行整形得到方波，然后測量被測信從第一個(gè)脈沖起點(diǎn)到第n個(gè)脈沖起點(diǎn)的時(shí)間t，然后計(jì)算被測信的頻率f＝(n-1)/t；比較法是使用過零比較器對被測信號進(jìn)行整形得到方波，然后在相同時(shí)間內(nèi)，測量已知頻率為f1的系統(tǒng)時(shí)鐘對應(yīng)的脈沖次數(shù)n1和被測信號對應(yīng)的脈沖次數(shù)n2，然后計(jì)算被測信的頻率f＝f1*n1/n2。以上三類方法都是使用了過零比較器來測量信號的變化次數(shù)或者相應(yīng)的時(shí)間，過零比較器的門檻值為零值或者零附近的值，其最大的特點(diǎn)是門檻值是相對固定的值。

2、然而，使用過零比較器的方法測量頻率，對于常規(guī)波形的信號是沒問題的，但是一些多次高諧波的信號可能在一個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)超過兩次過零的情況，對于這類信號使用過零比較的方法來測量頻率得到的測量結(jié)果將是錯(cuò)誤的。雖然儀表通常會增加低通濾波器進(jìn)行改善，但是這樣會限制可測量的帶寬。

3、需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對本公開的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上技術(shù)問題中的至少一項(xiàng)，本申請?zhí)峁┮环N頻率測量裝置及方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中一些多次高諧波的信號可能在一個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)超過兩次過零的情況，導(dǎo)致頻率測量不精確的問題。

2、第一方面，提供一種頻率測量裝置，包括：

3、處理電路，用于判斷周期信號的峰值是否滿足變化條件；若否，輸出觸發(fā)信號；若是，根據(jù)周期信號的峰值以及預(yù)設(shè)響應(yīng)關(guān)系，輸出新的觸發(fā)信號；

4、跟隨電路，與處理電路連接，用于接收處理電路的輸出信號并輸出；

5、比較電路，分別與跟隨電路、處理電路連接，用于接收周期信號并基于觸發(fā)信號的電壓值向處理電路輸出整形信號；

6、處理電路，還用于接收整形信號，并基于整形信號計(jì)算頻率。

7、上述技術(shù)方案中的一個(gè)技術(shù)方案至少具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果之一：本裝置能夠動態(tài)調(diào)整觸發(fā)門檻，有助于減少因信號波動或噪聲引起的測量誤差，提高測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性；此外，通過判斷周期信號的峰值是否滿足變化條件，裝置能夠自動區(qū)分有效信號和噪聲干擾，減少因噪聲導(dǎo)致的誤觸發(fā)，提高裝置的抗干擾能力。

8、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，變化條件為：

9、

10、其中，vmax1為當(dāng)前的周期信號的峰值，vmax0為前一階段的周期信號的峰值。

11、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，預(yù)設(shè)響應(yīng)關(guān)系為：v1＝0.8×vmax1

12、其中，vmax1為當(dāng)前的周期信號的峰值，v1為觸發(fā)信號的電壓值。

13、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，跟隨電路包括：跟隨器，跟隨器一端與處理電路連接，跟隨器另一端與比較電路連接。

14、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，比較電路包括：比較器，比較器的第一輸入端與跟隨電路連接，比較器的第二輸入端用于接收周期信號，比較器的輸出端與處理電路連接。

15、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，比較器的第一輸入端接收周期信號，比較器的第二輸入端接收觸發(fā)信號，比較器以觸發(fā)信號的電壓值作為基準(zhǔn)電壓，對周期信號整形，并向處理電路輸出整形信號。

16、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，裝置還包括：線性放大電路，線性放大電路分別與處理電路、比較電路連接，線性放大電路用于接收周期信號，并分別輸出至處理電路、比較電路。

17、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，裝置還包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接于線性放大電路、處理電路之間。

18、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，裝置還包括：濾波電路，濾波電路連接于線性放大電路、比較電路之間。

19、第二方面，提供一種頻率測量方法，由頻率測量裝置實(shí)施，包括：

20、判斷周期信號的峰值是否滿足變化條件；若否，輸出觸發(fā)信號；若是，根據(jù)周期信號的峰值以及預(yù)設(shè)響應(yīng)關(guān)系，輸出新的觸發(fā)信號；

21、接收整形信號，整形信號為比較電路基于周期信號及觸發(fā)信號的電壓值整形輸出的信號；

22、基于整形信號的周期計(jì)算頻率。

23、下面結(jié)合附圖與實(shí)施例，對本申請進(jìn)一步說明。

技術(shù)特征：

1.一種頻率測量裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率測量裝置，其特征在于，所述變化條件為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率測量裝置，其特征在于，所述預(yù)設(shè)響應(yīng)關(guān)系為：v1＝0.8×vmax1

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率測量裝置，其特征在于，所述跟隨電路包括：跟隨器，所述跟隨器一端與所述處理電路連接，所述跟隨器另一端與所述比較電路連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率測量裝置，其特征在于，所述比較電路包括：比較器，所述比較器的第一輸入端與所述跟隨電路連接，所述比較器的第二輸入端用于接收所述周期信號，所述比較器的輸出端與所述處理電路連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的頻率測量裝置，其特征在于，所述比較器的第一輸入端接收所述周期信號，所述比較器的第二輸入端接收所述觸發(fā)信號，所述比較器以所述觸發(fā)信號的電壓值作為基準(zhǔn)電壓，對所述周期信號整形，并向處理電路輸出整形信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率測量裝置，其特征在于，所述裝置還包括：線性放大電路，所述線性放大電路分別與所述處理電路、比較電路連接，所述線性放大電路用于接收周期信號，并分別輸出至所述處理電路、比較電路。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頻率測量裝置，其特征在于，所述裝置還包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接于所述線性放大電路、處理電路之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頻率測量裝置，其特征在于，所述裝置還包括：濾波電路，所述濾波電路連接于所述線性放大電路、比較電路之間。

10.一種頻率測量方法，由權(quán)利要求1所述頻率測量裝置實(shí)施，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請屬于頻率測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種頻率測量裝置及方法，包括：處理電路，用于判斷周期信號的峰值是否滿足變化條件；若否，輸出觸發(fā)信號；若是，根據(jù)周期信號的峰值以及預(yù)設(shè)響應(yīng)關(guān)系，輸出新的觸發(fā)信號；跟隨電路，與處理電路連接，用于接收處理電路的輸出信號并輸出；比較電路，分別與跟隨電路、處理電路連接，用于接收周期信號并基于觸發(fā)信號的電壓值向處理電路輸出整形信號；處理電路，還用于接收整形信號，并基于整形信號計(jì)算頻率。本裝置能夠動態(tài)調(diào)整觸發(fā)門檻，有助于減少因信號波動或噪聲引起的測量誤差，提高測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：黃偉梁,容森煜,黃雕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：優(yōu)利德科技（中國）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10