[发明专利]一种交流电信号的频率测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交流电信号的频率测量方法，也可以用于固定频率或频率变化不大的低频正弦信号的频率测量。

背景技术

在日常生活、生产过程中常常需要监测信号的频率。在现有的低频信号的频率测量方法中，多是将低频信号先通过整形电路形成方波，检测方波相邻两个上升沿或者下降沿的时间间隔T，求倒数得出频率，但是这种方法的抗干扰能力较差。除此之外还有一些软件测量频率的方法，比如：零交法、解析法、误差最小化原理类算法、DFT类算法、正交去调制法等等。这些算法有些易于实现，但由于精度较低而不能投入实用；有些算法的测量效果不错，但由于运算量过大也不能投入实用。业界需要的是一种运算量不大且具有一定测量精度的软件频率测量方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是针对现有技术中交流信号的频率测量精度不够准确或者是测量过程中运算量过大的缺点，提出一种交流电信号的频率测量方法，该方法也可以用于固定频率或频率变化不大的低频正弦信号的频率测量。

为解决上述技术问题，本发明提出一种交流电信号的频率测量方法，包括以下步骤：

步骤1)，对被测电信号进行采样，得到被测电信号的采样值；在电信号的采样值的某一个零点附近选择任意组合的n个采样点；

步骤2)，假设每个采样点的采样时间为t_i，采样值为y_i，则n个采样点的采样值的平均值M和平均采样发生时间T表示为：

Mj=Σ1nyin,]]>Tj=Σ1ntin;]]>

上式中，n≥1，n、i、j均为自然数，则(M_j，T_j)表示一个虚拟点；

步骤3)，根据被测电信号在过零点附近的交流电信号是上升或下降的过程、电信号有效值或者峰值，以及步骤2)所述n个采样点的采样值的平均值M_j，通过查表的方式来获得一个时间差T′_j，所述时间差T′_j代表纯正弦信号下，离虚拟点(M_j，T_j)最近的过零点与该虚拟点之间的时间差；对应的过零点时间为：T_zj＝T_j+T′_j；

其中上述查表所涉及的表格共有两列，其中第一列是或者表格的第二列是对应的时间差T′_j。

步骤4)，依次在电信号采样值的其它零点附近选择任意组合的n个采样点，重复步骤2)和步骤3)得到若干个过零点时间，根据这若干个过零点时间，计算得出被测电信号的周期或频率。

进一步的，前述交流电信号的频率测量方法中，步骤1)所述对电信号进行采样是等时间间隔采样或者是不等时间间隔采样。

进一步的，前述交流电信号的频率测量方法中，步骤1)所述的采样为对电信号的整周波进行采样。