一种数字化测量交流电频率的方法技术

技术编号:9666470 阅读:132 留言:0更新日期:2014-02-14 03:10
本发明专利技术公开了一种数字化测量交流电频率的方法,采用数字积分并插值的方式处理连续的数字采样信号,利用信号过正负峰值后的积分开始点P1点和根据插值的方式获取的积分结束点k的虚拟发生时间计算电信号的零点,有一系列电信号的过零点计算电信号的频率或周期则可以由P1的采样发生时间和k的虚拟发生时间计算电信号的零点,由一系列电信号的过零点计算电信号的频率或周期。本发明专利技术不需要将低频信号转换成方波,尤其适合于低频正弦信号的频率测量,系统检测方便,硬件开销小;系统的抗干扰能力较强;实现起来简单合理,数据准确、可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,也可以用于固定频率或频率变化不大的低频正弦信号、三角波信号、锯齿波信号等等的频率测量。
技术介绍
在日常生活、生产过程中常常需要监测信号的频率。在现有的低频信号的频率测量方法中,多是将低频信号先通过整形电路形成方波,检测方波相邻两个上升沿或者下降沿的时间间隔T,求倒数得出频率,但是这种方法的抗干扰能力较差。除此之外还有一些软件测量频率的方法,比如:零交法、解析法、误差最小化原理类算法、DFT类算法、正交去调制法等等。这些算法有些易于实现,但由于精度较低而不能投入实用;有些算法的测量效果不错,但由于运算量过大也不能投入实用。业界需要的是一种可以实用且测量精度较准确的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中低频率电信号的频率测量精度不够准确或者是测量过程中运算量过大的缺点,提出,该方法也可以用于固定频率或频率变化不大的低频正弦信号、三角波信号、锯齿波信号等等的频率测量。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案:该方法的原理是采用数字积分并插值的方式处理连续的数字采样信号,在信号过正负峰值之后选取一个采样点P1作为积分开始点,在后续的采样点中会存在这样连续的两个点Pi和pi+1,如果从P1到Pi的数字积分数值和从P1到pi+1的数字积分数值的乘积小于等于零时,则可以在Pi和pi+1之间通过插值的方式获取一个积分结束点k,k的获取条件是从P1到k的数字积分为O。则可以由P1的采样发生时间和k的虚拟发生时间计算电信号的零点,由一系列电信号的过零点计算电信号的频率或周期;具体步骤如下:步骤1),对被测电信号进行采样,得到被测电信号的采样值,然后生成采样信号;步骤2),在被测电信号的采样信号中,当被测电信号的周波越过任意一个峰值后选择m个在采样时间上按次序排放的采样点,设这m个采样点的采样时间分别为t1、t2、...t1、ti+1、...tm,采样值分别为 ΧρΧ2、...x1、xi+1...Xm,其中 1、m 均为自然数且 I ≤i〈m ;步骤3),令Si为从第I采样点(X1J1)到第i采样点(XiJi)的数字积分,则Si+1为从第I采样点(Xl,ti)到第i+Ι采样点(xi+1,ti+1)的数字积分;当Si和si+1的乘积小于等于O时,在第i个采样点和第i+Ι个采样点之间通过插值的方式获取一个数字积分结束点k,使得从第I采样点(Xpt1)到积分结束点(xk,tk)的数字积分为零,计算得出积分结束点k的虚拟发生时间tk ;步骤4),计算过零点时间Tz=ti+tk/2;步骤5),重复步骤2)至步骤4)得到若干个过零点时间:Tzl, Tz2, Tz3...Tzj, TzJ+1, TzJ+2...Tzn,其中,j=l、2、-η,则被测交流电信号的周期:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字化测量交流电频率的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1),对被测电信号进行采样,得到被测电信号的采样值,然后生成采样信号;步骤2),在被测电信号的采样信号中,当被测电信号的周波越过任意一个峰值后选择m个在采样时间上按次序排放的采样点,设这m个采样点的采样时间分别为t1、t2、...ti、ti+1、...tm,采样值分别为x1、x2、...xi、xi+1...xm,其中i、m均为自然数且1≤iFj=1Tpj=1Tzj+2-Tzj或者:Fj=1Tpj=12×(Tzj+1-Tzj).FDA00001936763500011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种数字化测量交流电频率的方法,其特征在于:包括以下步骤: 步骤1),对被测电信号进行采样,得到被测电信号的采样值,然后生成采样信号; 步骤2),在被测电信号的采样信号中,当被测电信号的周波越过任意一个峰值后选择m个在采样时间上按次序排放的采样点,设这m个采样点的采样时间分别为t2、...ti+1、...tm,采样值分别为x1、x2、...x1、xi+1...Xm,其中1、m均为自然数且I≤i〈m ; 步骤3),令Si为从第I采样点(Xpt1)到第i采样点(Xpti)的数字积分,则Si+1为从第I采样点(X1, ti)到第i+Ι采样点(xi+1, ti+1)的数字积分;当Si和Si+1的乘积小于等于O时,在第i个采样点和第i+Ι个采样点之间通过插值的方式获取一个数字积分结束点k,使得从第I采样点(Xl,U到积分结束点(xk,tk)的数字积分为零,计算得出积分结束点k的虚拟发生时间tk ; 步骤4),计算过零点时间宁; 步骤5),重复步...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴尔晗
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1