[发明专利]高精度快速测频装置

说明书

本发明公开了高精度快速测频装置，包括光电隔离模块、接受光电隔离模块输出信号的FGPA、和FGPA信息互换的电平转换芯片、接收电平转换芯片输出指令的上位机显示器，还包括供给光电隔离模块、FGPA、电平转换芯片电力能源的电源模块；FGPA包括接收待测信号、时间基准信号的相位重合检测电路、频率测量电路和软相处理器；相较于现有技术，本发明设置了预设闸门和实际闸门，利用相位重合检测电路来检测输入的待测信号和标准信号是否重合，在未重合的情况下使用预设闸门通过信号，在重合的情况下使用实际闸门通过信号并开始计数，计算脉冲个数从而推算频率；相较于现有技术，本发明计算频率的误差取决于相位重合检测电路的检测误差，误差值小且可控。

技术领域

本发明涉及测频技术领域，尤其涉及高精度快速测频装置。

背景技术

常用数字频率测量方法有M法、T法和M/T法。其中M法是在给定的闸门时间内测量被测信号的脉冲个数，进行换算得出被测信号的频率。这种测量方法的测量精度取决于闸门时间和被测信号频率。当被测信号频率较低时将产生较大误差，除非闸门时间取得很大。所以这种方法比较适合测量高频信号的频率。T法是通过测量被测信号的周期然后换算出被测信号的频率。这种测量方法的测量精度取决于被测信号的周期和计时精度，当被测信号频率较高时，对计时精度的要求就很高。这种方法比较适合测量频率较低的信号。M/T法具有以上两种方法的优点，它通过测量被测信号数个周期的时间然后换算得出被测信号的频率，可兼顾低频与高频信号，提高了测量精度。测频需要的是高精度和较快的反应速度，因此在其精度和反应速度上可以进一步改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的高精度快速测频装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：高精度快速测频装置，包括光电隔离模块、接受所述光电隔离模块输出信号的FGPA、和所述FGPA信息互换的电平转换芯片、接收所述电平转换芯片输出指令的上位机显示器，还包括供给光电隔离模块、FGPA、电平转换芯片电力能源的电源模块；所述FGPA包括接收待测信号、时间基准信号的相位重合检测电路、频率测量电路和软相处理器。

优选的，所述频率测量电路包括计数器A和计数器B，所述计数器A的输入端接收被测信号，所述计数器B的输入端接收标准信号；所述计数器A和所述计数器B的输出端共同连接有运算电路。

优选的，所述相位重合检测电路的输入端同时接收被测信号和标准信号，所述相位重合检测电路的输出信号分别传输给所述计数器A和所述计数器B。

优选的，所述频率测量电路包括闸门A和闸门B，所述闸门A和所述闸门B的输出端分别连接有计数器A和计数器B；所述相位重合检测电路的输出端分别连接至所述闸门A和所述闸门B。

优选的，本发明所述测频装置包括预设闸门和实际闸门，所述实际闸门包括所述闸门A和所述闸门B；所述预设闸门和所述相位重合检测电路连接在同一个触发器上；所述实际闸门的开启条件为相位重合检测电路判断输入信号和标准信号的相位重合；所述预设闸门在实际闸门开启时关闭。

优选的，所述计数器A和所述计数器B的输出端均连接有缓存器。

优选的，所述FGPA互联有PXI总线。

优选的，所述电平转换芯片为MAX232。

本发明的有益效果为：本发明采用电子计数器计算一定时间内的脉冲个数，从而确定频率，相较于现有技术，本发明设置了预设闸门和实际闸门，利用相位重合检测电路来检测输入的待测信号和标准信号是否重合，在未重合的情况下使用预设闸门通过信号，在重合的情况下使用实际闸门通过信号并开始计数，计算脉冲个数从而推算频率；相较于现有技术，本发明计算频率的误差取决于相位重合检测电路的检测误差，误差值小且可控。

附图说明

图1为本发明所述测频装置的结构示意图；