[发明专利]高精度电信号频率测量方法及其装置

说明书

本发明公开一种高精度电信号频率测量方法，包括：S1，获取待测量的电信号；S2，对电信号以过零点方式得出其整数部分的采样点数；S3，在过零点处进行线性插值得出所述插值后的完整电信号，采用线性插值公式得出所述插值后采样点数的小数点部分；S4，小数部分采样点数与整数部分采样点进行叠加，从而得出总采样点数，将采样频率除以总采样点数得出所需电信号的频率值。本发明还提供一种高精度电信号频率测量装置。

【技术领域】

本发明涉及电力计量领域，特别涉及一种高精度电信号频率测量方法及其装置。

【背景技术】

电力计量和检定装置是当前智能电网的计量设备，计量误差是计量装置性能评定的重要参数，而频率作为其测量的关键性参数，因此提高频率测量的精度，对误差的控制起着至关重要的作用。随着科技的进步，对设备的精度要求越来越高，频率测量作为电子测量技术中最基本的测量之一，提高频率测量精度是幅值、相位计算等精度提高的前提。

目前频率测量方法中，主要是计数法、测周法、最小绝对值近似算法和牛顿算法等方法。计数法和测周法的方法简单、易实现，但测得的数据的误差较大，对于精度要求高的场合并不适用，最小绝对值近似和牛顿算法的算法复杂、不易理解、计算量大。

【发明内容】

本发明提供一种高精度电信号频率测量方法及装置，可以有效解决上述问题。

一种高精度电信号频率测量方法，包括以下步骤：

S1，获取待测量的电信号；

S2，对电信号以过零点方式得出其整数部分的采样点数；

S3，在过零点处进行线性插值得出所述插值后的完整电信号，采用线性插值公式得出所述插值后采样点数的小数点部分；

S4，小数部分采样点数与整数部分采样点进行叠加，从而得出总采样点数，将采样频率除以总采样点数得出所需电信号的频率值。

进一步的，通过过零点的方法得出所述插值后采样点数的整数部分。

进一步的，采用频率补偿得出所述插值后采样点数的小数点部分的步骤包括：

S31，选取一个周波f₁中同一个方向的两个过零点，并定义前一个过零点处的前后一时刻采样点分别为f₀(n)和f₁(0)，周波f₁后一个过零点处的前后时刻的采样点分别为f₂(0)和f₁(n)，f₁(0)与f₀(n)之间的距离为temp1，f₁(0)与时间轴之间的为temp2，f₂(0)与f₁(n)之间的距离为temp3，f₂(0)与时间轴之间的为temp4；以及

S32，获得起始点处正确的小数修正值为temp2/temp1，以及终止点处多余部分的小数部分为temp4/temp3，并根据公式temp2/temp1-temp4/temp3获得所述小数点部分。

一种高精度电信号频率测量装置，包括：

信号采集单元，用于获取单位时间间隔T内的多个脉冲信号；

数据处理单元，用于对每一脉冲信号的过零点处进行线性插值运算，获得多个插值后完整电信号；

计算单元，用于通过过零点的方法得出所述插值后脉冲信号中采样点数的整数部分；

补偿单元，用于采用频率补偿得出所述插值后脉冲信号中采样点数的小数点部分，并将其叠加到所述整数部分，从而得出频率值。