摘要:分析了等精度测频在实现时存在的问题,介绍了一种基于自适应分频法的频率测量技术,可达到简化测量电路、提高系统可靠性、实现高精度和宽范围测量的目的。由于PC104总线、FPGA等嵌入式技术的使用,使得整个测量系统具有体积小、功耗低、便于携带等特点。
关键词:等精度 自适应 分频 FPGA
在电子测量中,频率是最基本的测量量之一。目前采用比较广泛的是等精度测频法(多周期同步测量法)这种方法具有测量精度高、测量精度不随被测信号的变化而变化的特点。但这种方法需要的硬件开销大,且同步电路结构复杂,易造成误触发,可靠性不高。本文针对等精度测频法的不足,采用自适应的分频方法对被测信号进行连续分频,从而产生可靠的闸门控制信号,简化了电路的结构;同时根据实际需要,在设计中加入了频率信号的预处理电路,并结合PC104总线以及FPGA等技术,实现了对频率信号宽范围、高速度、高精度的测量。该系统作为某型号计量校准装置的一部分,已很好地应用于实际使用中。

1 等精度测频原理及其改进
等精度测频是在直接测频的基础上发展而来的。等精度测频的最大特点就是在整个频率范围内都能达到同样的测量精度,且与被测信号频率大小无关。其基本原理如图1所示。
在测量过程中,预置闸门信号的上升沿启动测量过程,但此时对被测信号计数的计数器1和对基准时钟计数的计数器2并没有开始计数。预置闸门信号变为高电平后,被测信号的第一个上升沿使得实际闸门信号变为高电平有效信号,计数器1和2开始计数。当预置闸门信号变为低电平信号时,计数器1和2并没有立即停止计数,而是要等到紧接在其后的被测信号的上升沿到来时,实际闸门信号变为低电平无效信号时才停止计数。若记计数器1的计数值为N一种基于自适应分频的频率测量方法及其实现一种基于自适应分频的频率测量方法及其实现-技术文章电子技术信息港


