专利名称：一种快速测量交流电信号频率的方法
技术领域：
本发明涉及一种快速测量交流电信号频率的方法，也可以用于固定频率或频率变 化不大的低频正弦信号的频率测量。
背景技术：
在日常生活、生产过程中常常需要监测信号的频率，测量的频率越准确，应用的效 果往往更好。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。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。但是这些算法有些易于实现但精度较低，有些算法的运算量过大。现有技术一申请号为02107167的中国专利公开了一种三相交流电频率的测量 方法和装置，通过采样电压或电流信号，求取电压或电流旋转矢量的角速度，然后再利用旋 转矢量角速度折算频率。该测量装置虽然抗干扰能力强，但是缺点是利用旋转矢量角速度 折算频率时需要大量复杂的运算，并且该测量装置专用于三相交流电频率测量，不能用于 民用单相交流电的频率测量，更不能用于普通非三相低频信号的频率测量。现有技术二申请号201010150157的中国专利公开了一种低频率信号的频率测 量方法，其实质也是一种过零点检测方法，但这种方法可能存在运算量较大的情形。
发明内容
本发明解决的技术问题是针对现有技术中交流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，提出一种快速测量交流电信号频率的方法，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的频率测量。为解决上述技术问题，本发明提出了一种快速测量交流电信号频率的方法，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；在电信号的采样值 的某一个零点附近选择任意组合的η个采样点；步骤i)，假设每个采样点的采样时间为ti，采样值为yi，则η个采样点的采样值的 平均值M和平均采样发生时间T表示为
权利要求
1.一种快速测量交流电信号频率的方法，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；在电信号的采样值的某 一个零点附近选择任意组合的η个采样点；步骤幻，假设每个采样点的采样时间为采样值为则η个采样点的采样值的平均 值M和平均采样发生时间T表示为
2.根据权利要求1所述的快速测量交流电信号频率的方法，其特征在于步骤1)所述 对电信号进行采样是等时间间隔采样或者是不等时间间隔采样。
3.根据权利要求1所述的快速测量交流电信号频率的方法，其特征在于步骤1)所述 的采样为对电信号的整周波进行采样。
4.根据权利要求1所述的快速测量交流电信号频率的方法，其特征在于步骤4)中所 述的计算被测电信号的周期或频率的具体步骤如下重复步骤幻、步骤幻得到若干个过零 点时间 Tzl，Tz2，Tz3. · · Tzj, TZJ+1, TZJ+2. · · Tzn. · ·，则被测交流电信号的周期
5.根据权利要求1至4任一项所述的快速测量交流电信号频率的方法，其特征在于 在被测交流电实际周期偏移交流电标准周期时，步骤3)中采用当前周波的预测周期T'。 代替交流电标准周期Τ。来进行计算，获得T'。的方法如下a)设由计算得到的交流电信号前几个周波的周期依次为
6.根据权利要求1至4中任一项所述的快速测量交流电信号频率的方法，其特征在于 还包括以下步骤重复步骤1)到步骤4)，测量出被测电信号的若干个周期或频率值，然后 对得到的若干个周期或频率值采用平均法计算出最终频率。
全文摘要
本发明提供了一种快速测量交流电信号频率的方法。该方法包括以下步骤对被测电信号进行采样；根据采样值，在信号零点附近选择若干个采样点，计算若干个采样点的采样值的平均值M和平均采样发生时间T；由当前信号的特点和M经计算获得一个时间，由来近似表示该信号的过零点；根据过零点，计算被测信号的周期或频率。本发明不需要将交流电信号转换成方波，尤其适合于固定频率的低频正弦信号的频率测量，系统检测方便，硬件开销小；系统具有一定的抗干扰能力；实现简单合理，数据准确、可靠。
文档编号G01R23/02GK102095929SQ201010593580
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者戴尔晗 申请人:南京邮电大学