一种测频方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种测频方法及系统，所述方法通过利用时钟信号对输入信号的脉冲边沿进行锁存，来获取采样时间内的脉冲个数Np和时钟个数Nc，并依据P＝(Np*C)/Nc计算脉冲频率P。该方法的相对误差为±1/Nc。低频时，其相当于将现有测量频率法的±1个脉冲信号所对应的相对误差±1/Np转化为±1/Nc，而时钟个数Nc远高于脉冲个数Np，则±1/Nc远小于±1/Np，故提高了精度；高频时，通过对单位定时时间的合理设定，较之于现有测量周期法，在所述单位定时时间内，Nc随输入信号的周期增多而增大，进而±1/Nc降低，同样提高了精度。综上本发明专利技术在高频和低频时，相对于现有的测量方法，测量精度提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子
，尤其涉及一种测频方法及系统。
技术介绍
目前，现场控制系统，数据采集与通讯系统、设备监控系统等在各个行业中得到了广泛的应用。比如在汽轮机转速控制系统中，对汽轮机转速采集的准确性和实时性要求非常高。常用的采集方法有两种测量频率法和测量周期法。测量频率法是在单位定时时间内，对输入信号的脉冲进行计数；测量周期法是在输入信号周期时间内，对某一基准脉冲进行计数。上述两种方法在计数时，对于一次计数过程，均存在± I个被计数脉冲的计数误差。即对于测量频率法，在单位定时时间内，存在± I个输入信号的计数误差，故其产生的相对误差约为±1/N，其中，N为单位定时时间内所测得的输入信号的脉冲个数，可见此种方法在低频时测量精度较差；对于测量周期法，相应地，在输入信号的周期时间内，存在±1个所采用的基准脉冲的计数误差，故其产生的相对误差约为±1/M，其中，M为输入信号的周期时间内，所测得的基准脉冲的个数，可见此种方法在高频时测量精度较差。综上所述，两种方法均在某些情况下存在精度较差的问题，因此有必要提供一种无论高频亦或低频时测量精度均较高的测频方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种测频方法及系统，以解决上述问题，实现无论是在高频亦或是低频时测量精度均较高的目的。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案一种测频方法，包括确定单位定时时间和时钟信号的时钟频率C，其中，所述单位定时时间包含输入信号的多个脉冲周期；在所述单位定时时间内，利用时钟信号对输入信号的脉冲边沿进行锁存；将所述单位定时时间内的第一次锁存和与所述第一次锁存的边沿类型相同的最后一次锁存之间的时间间隔作为采样时间；获取所述采样时间内脉冲个数Np和时钟个数N。；依据公式P = (Np*C)/N。，对所述输入信号的脉冲频率P进行计算；依据所述脉冲频率P，控制设备的工作状态。优选的，所述对输入信号的脉冲边沿进行锁存具体为对输入信号的上升边沿进行锁存或对输入信号的下降边沿进行锁存。优选的，所述确定单位定时时间包括获取相邻两次采样的采样时间间隔，将所述采样时间间隔预设倍数时间作为所述单位定时时间。优选的，所述方法还包括确定下次采样前每相邻两个脉冲之间的最短时间间隔T，判断当前要锁存的脉冲边沿与上一个已锁存的脉冲边沿之间的时间间隔是否大于所述最短时间间隔T，如果是，利用时钟信号对当前要锁存的脉冲边沿进行锁存，直至所述采样时间间隔内的输入信号的脉冲边沿全部被锁存为止。优选的，所述确定最短时间间隔T包括确定频率加速度a;依据公式f = P+a/P获取抗干扰频率f ;将所述抗干扰频率f的倒数作为所述最短时间间隔T。优选的，所述获取所述采样时间内脉冲个数Np和时钟个数N。包括获取所述第一次锁存的锁存时刻所对应的第一脉冲个数和第一时钟个数；获取与所述第一次锁存的边沿类型相同的最后一次锁存的锁存时刻所对应的第二脉冲个数和第二时钟个数；对所述第一脉冲个数和所述第二脉冲个数进行计算，得出所述采样时间内脉冲个数Np ；对所述第一时钟个数和所述第二时钟个数进行计算，得出所述采样时间内时钟个数Nc。优选的，所述单位定时时间和所述时钟频率C具体由中央处理器CPU确定。优选的，所述时钟频率C为IOMHz。相应地，本专利技术还提供了一种测频系统，包括确定模块，用于确定单位定时时间和时钟信号的时钟频率C，其中，所述单位定时时间包含输入信号的多个脉冲周期；锁存模块，用于在所述单位定时时间内，利用时钟信号对输入信号的脉冲边沿进行锁存；时间确定模块，用于将所述单位定时时间内的第一次锁存和与所述第一次锁存的边沿类型相同的最后一次锁存之间的时间间隔作为采样时间；数据获取模块，用于获取所述采样时间内脉冲个数Np和时钟个数N。；频率计算模块，用于依据公式P = (Np*C)/N。，对所述输入信号的脉冲频率P进行计算;控制模块，用于依据所述脉冲频率P，控制设备的工作状态。优选的，所述锁存模块具体用于在所述单位定时时间内，利用时钟信号对输入信号的上升边沿或脉冲下降边沿进行锁存。优选的，所述确定模块具体用于获取相邻两次采样的采样时间间隔，将所述采样时间间隔预设倍数时间作为所述单位定时时间。优选的，所述系统还包括判断模块，用于确定最短时间间隔T，并判断当前要锁存的脉冲边沿与上一个已锁存的脉冲边沿之间的时间间隔是否大于所述最短时间间隔T，如果是，触发所述锁存模块。优选的，所述数据获取模块包括第一获取单元，用于获取所述第一次锁存的锁存时刻所对应的第一脉冲个数和第一时钟个数；第二获取单元，用于获取与所述第一次锁存的边沿类型相同的最后一次锁存的锁存时刻所对应的第二脉冲个数和第二时钟个数；第一计算单元，用于对所述第一脉冲个数和所述第二脉冲个数进行计算，得出所述采样时间内脉冲个数Np ；第二计算单元，用于对所述第一时钟个数和所述第二时钟个数进行计算，得出所述采样时间内时钟个数N。。本专利技术实施例通过利用时钟信号对输入信号的脉冲边沿进行锁存，来获取采样时间内的输入信号的脉冲个数Np和时钟个数N。，并依据公式P = (NP*C) /N。来计算脉冲频率P。在获取输入信号的脉冲个数Np是通过对脉冲边沿锁存获得，避免对脉冲个数Np的计数误差；同时，所述采样时间的具体值可由公式NcZC计算得出，在进行频率测量时，产生的相对误差为±1/N。。低频时，其相当于将现有技术中的测量频率法的±1个脉冲信号所对应的相对误差±1/NP转化为所述相对误差±1/N。，而在实际应用时，时钟信号的时钟个数N。远远高于输入信号的脉冲个数Np，因此，±1/N。远小于±1/NP，从而提高了测量精度；高频时，通过对单位定时时间的合理设定，较之于现有测量周期法，在所述单位定时时间内，Nc数值随输入信号的周期增多而增大，进而相对误差±1/N。降低，同样提高了测量精度。综上，本专利技术所提供的测频方法和系统，在进行高频测量和低频测量时，相对于现有技术中的测量频率法和测量周期法，测量精度提高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的测频方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的测频误差示意图；图3是本专利技术实施例提供的测频方法另一流程图；图4是本专利技术实施例提供的确定单位定时时间的示意图；图5是本专利技术实施例提供的测频方法又一流程图；图6是本专利技术实施例提供的对脉冲判断的示意图；图7是本专利技术实施例提供的测频系统的一种结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的测频系统的另一种结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种测频方法，以提高在高频或是低频测量时的测量精度。请参见图1，其示出了上述测频方法的一种流程图，至少包含如下步骤SI本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇，陈文祥，张腾飞，徐文卿，
申请(专利权)人：浙江中控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：