[实用新型]一种基于FPGA的高精度频率检测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于FPGA的高精度频率检测装置，其包括：采样输入模块、第一滤波模块、第二滤波模块、FPGA、以及USB对外交互模块，其中采样输入模块将检测信号调制成多通道差分信号，多通道差分信号经过第一滤波模块和第二滤波模块的两次稳压滤波作用后输入至FPGA进行分析和计数，最后通过USB对外交互模块将多通道差分信号的分析数据输出至外部上位机。本实用新型加强了频率检测设备在复杂工业环境中的抗干扰能力，并以一种经济有效的方式提高了频率检测的测量精度。

技术领域

本实用新型涉及频率检测技术领域，更详而言之涉及一种基于FPGA的高精度频率检测装置。

背景技术

众所周知，频率是电子信号的基本特征之一，因此频率检测仪被广泛地应用于各种生产、实验活动中。

但是，现有的大部分频率检测仪的抗干扰能力都不强，容易受到工业现场中大型电机的干扰，难以进行准确地频率测量。另外，现有的大部分频率检测仪的测量精度通常会随着输入信号频率的升高而降低，难以达到预期的精度要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于FPGA的高精度频率检测装置，加强了频率检测设备在复杂工业环境中的抗干扰能力，以一种经济有效的方式提高了频率检测的测量精度。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于FPGA的高精度频率检测装置，其包括：

适于输入检测信号的采样输入模块，所述采样输入模块将检测信号调制成多通道差分信号输出；

第一滤波模块和第二滤波模块，所述第一滤波模块通信连接于所述采样输入模块，所述第二滤波模块通信连接于所述第一滤波模块，所述第一滤波模块和所述第二滤波模块对来自所述采样输入模块的多通道差分信号依次进行两次稳压滤波后输出；

FPGA；以及

通信连接于所述FPGA的USB对外交互模块，所述FPGA通信连接于所述第二滤波模块并对经过两次稳压滤波处理的多通道差分信号进行分析和计数，生成分析数据，所述USB对外交互模块适于通信连接于上位机，所述FPGA通过所述USB对外交互模块将多通道差分信号的分析数据输出至上位机。本实用新型采用多通道的差分信号输入，保证了信号的完整性，并对差分信号进行两次稳压滤波处理，从而加强了设备的抗干扰能力并提高了测量精度。

根据本实用新型的优选实施例，所述采样输入模块将检测信号调制成三通道差分信号输出至所述第一滤波模块，所述第一滤波模块包括3个分别通信连接于所述采样输入模块的第一光耦合器和至少2个分别通信连接于所述第一光耦合器的第一触发器，所述第二滤波模块包括3个分别通信连接于所述第一触发器的第二光耦合器和至少2个分别通信连接于所述第二光耦合器的第二触发器，所述第二触发器通信连接于所述FPGA。所述第一滤波模块和所述第二滤波模块中包含的光耦合器和触发器对多通道差分信号进行整流，使得原始的多通道差分信号转化为稳定的T型波信号。

优选地，所述采样输入模块为编码器。

优选地，所述第一光耦合器和所述第二光耦合器的型号为TLP2362。

优选地，所述FPGA的型号为EP4CE6E22C8。

优选地，所述第一触发器和所述第二触发器为施密特触发器。

优选地，所述施密特触发器的型号为74LVC2G14。

优选地，所述USB对外输出模块为USB2.0接口。

本实用新型的上述以及其它目的、特征、优点将通过下面的详细说明、附图、以及所附的权利要求进一步明确。

附图说明

图1是根据本实用新型的优选实施例的基于FPGA的高精度频率检测装置的配置示意图；