一种频率测量装置及测量方法制造方法及图纸

技术编号:30637482 阅读:21 留言:0更新日期:2021-11-04 00:25
本申请涉及一种频率测量装置及测量方法,涉及电子测量的领域,其装置包括信号输入端、预分频器、扩幅电路、处理单元和混频单元;信号输入端用以接入待测信号;预分频器用于处理待测信号,以输出粗测信号;处理单元用于处理粗测信号,以计算并输出粗测值;混频单元用于将待测信号与频率为粗测值的本振信号进行混频,以输出混频输出信号;扩幅电路用于处理混频输出信号,以输出偏差信号;处理单元还用于处理偏差信号,以计算偏差值,并输出待测信号的频率。粗测值是直接测量待测信号所得的频率,精度有限,当将本振信号与待测信号混频后,能够得到准确的偏差值,以得到精准的待测信号频率,进而提高了测量精度。进而提高了测量精度。进而提高了测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种频率测量装置及测量方法


[0001]本申请涉及电子测量的领域,尤其是涉及一种频率测量装置及测量方法。

技术介绍

[0002]一般的,频率计作为一种频率测量装置,其能够专门对被测信号频率进行测量。随着科技水平的日益发展,频率计所能测量的信号频率的精度有限。对于一些应用环境,频率计所能测得的精度已经不能满足需求。

技术实现思路

[0003]为了提高频率测量的精度,本申请提供了一种频率测量装置及测量方法。
[0004]第一方面,本申请提供一种频率测量装置,采用如下的技术方案:一种频率测量装置,包括信号输入端、预分频器、扩幅电路、处理单元和混频单元;所述信号输入端,用以接入待测信号,所述待测信号的频率包括粗测值和偏差值;所述预分频器连接所述信号输入端,用于对所述待测信号进行分频,以输出粗测信号;所述处理单元连接所述预分频器,用于处理所述粗测信号,以计算并输出所述粗测值;所述混频单元分别连接所述信号输入端和所述处理单元,用于将所述待测信号与频率为粗测值的本振信号进行混频,以输出混频输出信号;所述扩幅电路还连接所述混频单元,用于对所述混频输出信号进行扩幅,以输出偏差信号;所述处理单元还用于处理所述偏差信号,以计算所述偏差值,并输出待测信号的频率。
[0005]通过采用上述技术方案,将待测信号分为粗测值与偏差值之和,然后处理单元能够计算并输出粗测值,在将待测信号与本振信号混频后,混频单元输出混频输出信号。同样的,处理单元能够计算偏差值,同时将粗测值与偏差值进行叠加即可得到待测信号的频率。其中,粗测值是直接测量待测信号所得的频率,精度有限,当将本振信号与待测信号混频后,能够得到频率为待测信号与粗测值之差的信号,经过测量能够得到偏差值,进而提高了频率测量的精度。
[0006]可选的,所述处理单元包括整形电路和单片机;所述整形电路分别连接所述预分频器和扩幅电路,用于对所述粗测信号和所述偏差信号的波形进行整形;所述单片机连接所述整形电路,用于根据整形后的粗测信号计算粗测值,并用于根据整形后的混频输出信号计算偏差值,以输出所述待测信号的频率。
[0007]通过采用上述技术方案,整形电路能够对粗测信号和偏差信号的波形进行整形,以得到方波信号,使得单片机便于计算粗测值和偏差值。
[0008]可选的,所述混频单元包括直接数字式频率合成器、混频器和滤波电路;所述直接数字式频率合成器连接所述单片机,以输出所述本振信号;所述混频器分别连接所述信号输入端和所述直接数字式频率合成器,用于将待测信号与本振信号混频,以输出混频输出信号;所述滤波电路连接所述混频器,用于对所述混频输出信号进行滤波;所述扩幅电路连接所述滤波电路,用于对经过滤波后的混频输出信号进行扩幅,以输出偏差信号。
[0009]通过采用上述技术方案,经混频器混频后,混频输出信号中包含频率为待测信号与粗测值之和的信号以及频率为待测信号与粗测值之差的信号,其中滤波电路能够去除混频信号中的高频信号,进而输出混频输出信号中用于测得偏差值的部分。
[0010]可选的,所述直接数字式频率合成器和所述混频器集成于一体。
[0011]通过采用上述技术方案,能够节约成本,具有较高的可靠性。
[0012]可选的,所述扩幅电路还连接所述信号输入端。
[0013]通过采用上述技术方案,当待测信号频率较低,需要直接进行扩幅,以测量待测信号的频率。
[0014]可选的,所述信号输入端还连接有低频输入端和高频输入端,所述高频输入端通过前端分频器与所述信号输入端连接。
[0015]通过采用上述技术方案,信号输入端能够接收低频信号也可以接收高频信号,其中,前端分频器能够按比例缩小由高频输入端所输入的高频信号。
[0016]可选的,所述信号输入端通过第一信号继电器分别与所述低频输入端和前端分频器连接;所述混频器和所述预分频器通过第二信号继电器与所述信号输入端连接;所述预分频器和所述扩幅电路通过第三信号继电器与所述整形电路连接;所述扩幅电路通过第四信号继电器分别与所述信号输入端和滤波电路连接。
[0017]通过采用上述技术方案,使得本申请中的频率测量装置具有较高的可靠性。
[0018]可选的,还连接有通信单元。
[0019]通过采用上述技术方案,便于工作人员远程操作频率测量装置。
[0020]第二方面,本申请提供一种频率测量方法,采用如下的技术方案:一种频率测量方法,获取粗测值和偏差值;所述粗测值为待测信号经过分频和整形后直接测得的频率;所述偏差值为混频输出信号经滤波和整形后测得的频率;所述混频输出信号为所述待测信号与本振信号混频后得到的信号;根据所述粗测值和偏差值计算所述待测信号的频率。
[0021]通过采用上述技术方案,在对待测信号的频率进行测量时,首先测量粗测值,再测量偏差值,其中偏差值是待测信号的频率与粗测值的差值,计算粗测值与偏差值的和,即为待测信号的频率,进而能够提高测量的精度。
[0022]综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:1.将待测信号分为粗测值与偏差值之和,然后处理单元能够计算并输出粗测值,在将待测信号与本振信号混频后,混频单元输出混频输出信号。同样的,处理单元能够计算偏差值,同时将粗测值与偏差值进行叠加即可得到待测信号的频率。其中,粗测值是直接测量待测信号所得的频率,精度有限,当本振信号与待测信号混频后,能够得到频率为待测信
号与粗测值之差的信号,经过测量能够得到偏差值,进而提高了频率测量的精度;2.信号输入端不仅能够接入低频信号还能够接入高频信号,高频信号通过前端分频器按比例缩小后即可转变为可供频率测量装置测量的信号。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例的频率测量装置的系统示意图。
[0024]图2是本申请实施例的频率测量方法的流程示意图。
[0025]附图标记说明:1、信号输入端;2、处理单元;21、整形电路;22、单片机;3、混频单元;31、直接数字式频率合成器;32、混频器;33、滤波电路;4、低频输入端;5、高频输入端;6、前端分频器;7、通信单元;71、预分频器;72、扩幅电路。
具体实施方式
[0026]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图1

2及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0027]本申请实施例公开一种频率测量装置。参照图1,频率测量装置包括信号输入端1、处理单元2和混频单元3。其中,信号输入端1能够接入待测信号,其频率为粗测值与偏差值叠加而成。处理单元2能够计算并输出粗测值,混频单元3能够将待测信号与频率为粗测值的本振信号混频以经过处理得到偏差信号,使得处理单元2计算得到偏差值,进而能够测得高精度的待测信号的频率。
[0028]具体的,信号输入端1连接有低频输入端4和高频输入端5,用以接入待测信号。低频输入端4用以接收频率为50Hz~100MHz本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种频率测量装置,其特征在于:包括信号输入端(1)、预分频器(71)、扩幅电路(72)、处理单元(2)和混频单元(3);所述信号输入端(1),用以接入待测信号,所述待测信号的频率包括粗测值和偏差值;所述预分频器(71)连接所述信号输入端(1),用于对所述待测信号进行分频,以输出粗测信号;所述处理单元(21)连接所述预分频器(71),用于处理所述粗测信号,以计算并输出所述粗测值;所述混频单元(3)分别连接所述信号输入端(1)和所述处理单元(2),用于将所述待测信号与频率为粗测值的本振信号进行混频,以输出混频输出信号;所述扩幅电路(72)还连接所述混频单元(3),用于对所述混频输出信号进行扩幅,以输出偏差信号;所述处理单元(2)还用于处理所述偏差信号,以计算所述偏差值,并输出待测信号的频率。2.根据权利要求1所述的频率测量装置,其特征在于:所述处理单元(2)包括整形电路(21)和单片机(22);所述整形电路(21)分别连接所述预分频器(71)和扩幅电路(72),用于对所述粗测信号和所述偏差信号的波形进行整形;所述单片机(22)连接所述整形电路(21),用于根据整形后的粗测信号计算粗测值,并用于根据整形后的混频输出信号计算偏差值,以输出所述待测信号的频率。3.根据权利要求2所述的频率测量装置,其特征在于:所述混频单元(3)包括直接数字式频率合成器(31)、混频器(32)和滤波电路(33);所述直接数字式频率合成器(31)连接所述单片机(22),以输出所述本振信号;所述混频器(32)分别连接所述信号输入端(1)和所述直接数字式频率合成器(31),用于将待测信号与本振信...

【专利技术属性】
技术研发人员:何林梁晓卓孟祥辉赵子铎
申请(专利权)人:北京芯同汇科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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