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专利名称：一种抗干扰的频率测量方法
技术领域：
本发明涉及机电控制领域，具体涉及一种抗干扰的频率测量方法。
背景技术：
电力系统频率稳定性是近年来受到电力工程界广泛关注的课题。失去频率稳定 性，会使系统频率崩溃而招致系统全停电。传统的频率测量方法在测量精度、测量速度和抗 干扰方面存在着不足，影响了实际应用。因此，准确的测量频率在现代电力系统的运行中起 着重要的作用。而传统的频率测量电路一般采用模拟电路的方法实现，这种方法存在响应 时间长，测量精度低等缺点。

发明内容
为了解决传统频率测量方法测量精度低的技术问题，本发明的提供一种具有精度 高、实时性强、集成度高、具有较强抗干扰能力的频率测量方法。一种抗干扰的频率测量方法，该方法包括以下步骤步骤1，被测频率信号经过EMI滤波；步骤2，对滤波后的信号通过限幅电路进行限幅；步骤3，对限幅后的信号再进入电压比较器，转换为频率相同的方波信号；步骤4，对转换后的信号进入可编程逻辑器件内完成测频功能。上述步骤1中的滤波电路由电阻与电容实现。上述限幅电路采用二极管的导通和截止实现，以防止过高的信号使后级的电压比 较器损坏。 上述可编程器件选用的是CPLD，逻辑采用VHDL语言实现，通过周期计数器的方法 完成频率测量。上述周期计数是对永磁机电压一个完整周期进行计数，为了提高测量精度和范 围，采用16位计数器，计数脉冲的频率为3. 6864M，测频范围为57Hz < f < 3. 6864MHz。上述周期计数根据具体的需求选择频率更高的时钟作为计数脉冲，从而进一步提 高测频的精度，在逻辑内，首先对输入的频率信号FRE1200通过二分频电路进行二分频， 变为FRE1200/2信号，在FRE1200/2信号的上升沿开始计数，并在高电平内保持计数，在 FRE1200/2信号的下降沿锁存当前计数值，以备读取。实施本发明的频率测量方法，具有以下有益效果该测频电路实时性强，测量精度高，抗干扰能力强，通用性较强。


图1为本发明的原理框图；图2为本发明逻辑滤波前的二分频波形图；图3为本发明逻辑滤波后的二分频波形图。
具体实施例方式参见图1，本电路采用数字化的方法实现，并采用可编程逻辑器件通过逻辑的编写 来完成测频功能。被测频率信号经过，首先由电阻、电容实现EMI滤波，然后再进行限幅，限幅电路采用二极管的导通和截止实现，以防止过高的信号使 后级的电压比较器损坏。限幅后的信号再进入电压比较器，转换为频率相同的方波信号，然后进入可编程 逻辑器件内完成测频功能。可编程器件选用的是1032，逻辑采用VHDL语言实现，通过周期计数器的方法完成
频率测量。周期计数即是对永磁机电压一个完整周期进行计数，为了提高测量精度和范围， 采用16位计数器，计数脉冲的频率为3. 6864M，测频范围为57Hz < f < 3. 6864MHz。也可根据具体的需求选择频率更高的时钟作为计数脉冲，从而进一步提高测频 的精度，在逻辑内，首先对输入的频率信号FRE1200进行二分频，变为FRE1200/2信号，在 FRE1200/2信号的上升沿开始计数，并在高电平内保持计数，在FRE1200/2信号的下降沿锁 存当前计数值，以备读取，这样就保证了计数周期为被测信号的一个完整周期。其中，二分频电路的实现逻辑在传统的二分频逻辑上进行了改进。如下图2-图3所示传统的二分频逻辑如下所示FRE1200_DIV process (SYSCLK, RESET_L)beginif RESET_L =，0，thendivl200 < =，0，；elsif frel200' event and frel200 =' 1' thendivl200 <= not divl200 ；end if ；end process FRE1200_DIV ；通过测量发现，这样做存在一个问题，由于被测频率信号有时会存在毛尖，该毛尖 将导致二分频后的信号不准确，从而导致测频结果的不准确。为了解决这一问题，在传统的二分频逻辑中增加了两个延时信号，这样做可以将 被测信号的毛刺进行两次滤波，从而将毛刺消除，使测频结果准确，实现方法如下所示processbeginwait until SYSCLK，event and SYSCLK = ’ 1’ ；frel200_sync0 <= frel200 ；frel200_syncl <= frel200_sync0 ；end process ；
FRE1200_DIVprocess(SYSCLK, RESET_L)beginif RESET_L =，0，thendivl200 < =，0，；elsif SYSCLK，event and SYSCLK = ’ 1’ thenif (frel200_sync0 =，1，) and(frel200_syncl =，1，) thendivl200 <= not divl200 ；end if ；end if ；end process FRE1200_DIV。
权利要求
一种抗干扰的频率测量方法，该方法包括以下步骤步骤1，被测频率信号经过EMI滤波；步骤2，对滤波后的信号通过限幅电路进行限幅；步骤3，对限幅后的信号再进入电压比较器，转换为频率相同的方波信号；步骤4，对转换后的信号进入可编程逻辑器件内完成测频功能。
2.根据权利要求1所述的抗干扰的频率测量方法，其特征在于 所述步骤1中的滤波电路由电阻与电容实现。
3.根据权利要求1或2所述的抗干扰的频率测量方法，其特征在于所述限幅电路采用二极管的导通和截止实现，以防止过高的信号使后级的电压比较器 损坏。
4.根据权利要求3所述的抗干扰的频率测量方法，其特征在于所述可编程器件选用的是CPLD，逻辑采用VHDL语言实现，通过周期计数器的方法完成频率测量。
5.根据权利要求4所述的抗干扰的频率测量方法，其特征在于所述周期计数是对永磁机电压一个完整周期进行计数，为了提高测量精度和范围，采 用16位计数器，计数脉冲的频率为3. 6864M，测频范围为57Hz < f < 3. 6864MHz。
6.根据权利要求4所述的抗干扰的频率测量方法，其特征在于所述周期计数根据具体的需求选择频率更高的时钟作为计数脉冲，从而进一步提 高测频的精度，在逻辑内，首先对输入的频率信号FRE1200通过二分频电路进行二分频， 变为FRE1200/2信号，在FRE1200/2信号的上升沿开始计数，并在高电平内保持计数，在 FRE1200/2信号的下降沿锁存当前计数值，以备读取。
全文摘要
本发明提供的抗干扰的频率测量方法，该方法通过被测频率信号经过EMI滤波；对滤波后的信号通过限幅电路进行限幅；对限幅后的信号再进入电压比较器，转换为频率相同的方波信号；对转换后的信号进入可编程逻辑器件内完成测频功能。解决了传统频率测量方法测量精度低的技术问题，具有精度高、实时性强、集成度高等优点。
文档编号G01R23/02GK101865951SQ20091031213
公开日2010年10月20日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者白洁, 艾莉, 闫稳, 齐山松 申请人:中国航空工业集团公司第六三一研究所