，其包括捕获模块，捕获模块可捕获外部输入引脚的电平变化，用于捕获所述方波信号的上升沿，具体原理如图2所示，当捕获引脚输入脉冲波形时能够捕获指定的电平变化，例如捕获脉冲的上升沿，当捕获到脉冲指定的电平变化时，捕获模块就记录下此时实时时钟单元12的测试时间，现在假设捕获到第1个测试时间为tkl，捕获到第2个测试时间为tk2，那么很明显这个脉冲的宽度为tk2-tkl，因此捕获模块可以用于探测脉冲或者数字信号的宽度，此时实时时钟单元12的标频值为RHz，显然被测信号的旋进频率为R/(tk2-tkl)。由于捕获功能的开启与关闭是以被测信号的上升沿或者下降沿为准，所以解决了传统测频正负一的误差，再通过改进的周期测频法的后期处理可以准确的测出被测旋进信号的标频值。实时时钟单元12具体是以DS1307为主控电路，DS1307通过IIC接口与DSP28335通信，DS1307芯片的一引脚连接电池，在断电时电池仍能为DS1307供电，从而保证时钟的正常运行。
[0048]其中，所述数字隔离单元11还包括依次电性连接的用于滤除所述旋进信号的尖峰噪声的滤波模块(图中未示出)和用于对所述方波信号进行电平转换的转换模块(图中未示出)。具体的，数字隔离单元11主控芯片可选用TI的IS0721，IS0721数字隔离器是逻辑输入和输出缓冲器，提供高达4000V电隔离的二氧化硅(Si02)绝缘势皇分开，该器件可防止数据总线或其他电路上的噪声电流进入以及干扰或损坏敏感电路，另外，该器件内部输入端含有滤波模块，可以对输入信号的尖峰噪声进行处理，因为来自模拟电路的旋进信号在实际测试当中必然夹杂着一些噪声从而影响DSP28335芯片后期的信号捕获。由于DSP属于低功耗芯片，10 口允许输入的电压最高为3.3V，还需要转换模块进行电平转换处理，即5V转3.3V，数字隔离单元实现了电平转换且隔离效果良好。
[0049]进一步地，所述电路还包括:用于以文件形式保存根据旋进频率获得的磁场数据和系统数据的存储单元14，所述存储单元14与所述DSP信号处理单元13通过SPI接口连接并对外提供USB接口。其中存储单元14具体是以CH376S芯片为核心的电路，CH376S芯片内置文件系统，支持SD卡、U盘等存储设备。
[0050]进一步地，所述电路还包括:用于将所述DSP信号处理单元输出的所述磁场数据通过RS232串口上传至上位机进行后期处理的串口单元15。所述串口单元15可选用RS232三线方式(发送线、接收线、地线)。
[0051]进一步地，所述电路还包括:用于实时显示所述磁场数据和其他功能菜单的显示单元16，所述显示单元16的输入端与所述DSP信号处理单元13的输出端连接。
[0052]进一步地，所述电路还包括:用于人机交互的输入单元17，所述输入单元17的输出端与所述DSP信号处理单元13的第三输入端3连接。
[0053]进一步地，所述电路还包括:用于测量当前包括经玮度数据和海拔数据的定位单元18，所述定位单元18的输出端与所述DSP信号处理单元13的第四输入端4连接。
[0054]本实施例，设计了包括数字隔离单元、实时时钟单元和DSP信号处理单元构成的电路，DSP信号处理单元具体可使用DSP28335来实现，充分利用DSP信号处理单元的捕获模块的功能，实现了以DSP信号处理单元作为主控单元的控制系统，加快了运算速度，增加了质子磁力仪控制系统的可扩展性，同时，由于采用了小型集成电路，有利于质子磁力仪控制系统的小型化设计。
[0055]实施例二
[0056]图3示出了本发明实施例二提供的测量旋进频率的方法的实现流程，详述如下:
[0057]在步骤S301中，通过捕获模块接收数字隔离单元进行隔离后输入的方波信号。
[0058]在本实施例中，所述方波信号为旋进信号经过模拟电路进行滤波、放大和锁相之后获得的幅值不变的方形波信号。
[0059]在步骤S302中，初始化实时时钟单元，以所述捕获模块的闸门时间为周期进行计时及设置标频定时器。
[0060]在本实施例中，闸门时间为设定的测量旋进信号的时间长度，优选的，所述闸门时间为500ms，实时时钟单元的频率设为150MHz，远大于被测旋进信号频率范围，即800Hz?4000Hz，约为被测信号频率的10000倍，被测信号频率精度可以达到小数点后四位。测量闸门时间为500ms,为了准确的指定闸门时间，采用定时器来定时500ms，只有在这500ms以内，捕获模块的捕获操作才开启。
[0061]在步骤S303中，在所述闸门时间内，连续捕获两个信号上升沿并获取所述上升沿对应的当前定时器值并计算两定时器值之差从而获得当前计数值。
[0062]在本实施例中，如果所述闸门时间未结束，继续捕获下一个上升沿并获取与所述下一个上升沿对应的当前定时器值与上一个相减得到当前计数值，获取多个当前计数值，直至所述闸门时间结束。如果所述闸门时间结束，停止所述捕获模块捕获所述方波信号的上升沿。
[0063]在步骤S304中，将所述闸门时间内的所有所述当前计数值进行滤波，获得有效计数值。
[0064]在本实施例中，本步骤具体滤波过程如图4所示，其包括以下子步骤:
[0065]S11.以所述闸门时间内的所有所述当前计数值作为样本值，计算所述样本值的均值和均方差；
[0066]S12.根据所述均值和均方差，获取有效样本范围；
[0067]其中，所述有效样本范围具体为最小样本值与最大样本值之间的当前计数值，所述最小样本值为所述均值减去N倍所述均方差的差值，所述最大样本值为所述均值与N倍所述均方差的之和，所述N为大于等于3的正整数。优选的，所述N为3，因为整体样本值服从正态分布，99.7%的样本分布在(μ-3σ?μ+3σ)的范围之内为有效样本值。
[0068]S13.剔除所有所述当前计数值中取值在所述有效样本范围之外的所述当前计数值；
[0069]具体的，就是去掉在(μ_3σ?μ+3 σ )的范围之外为无效样本值。
[0070]S14.将在所述有效样本范围内所有所述当前计数值的均值作为有效计数值。
[0071]在步骤S305中，以所述实时时钟单元的标频值和所述有效计数值的之商作为旋进频率。
[0072]本实施例，通过剔除无效当前计数值，提高了旋进频率的精度和稳定度，由于处理器DSP有专门的硬件乘法器，浮点运算的周期大大减小，测量速度加快。
[0073]实施例三
[0074]图5示出了本发明实施例三提供的测量旋进频率的装置的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。在本实施例中，该测量旋进频率的装置包括:信号接收单元51、初始计时单元52、计时单元53、计数值获取单元54、滤波单元55、频率获取单元56和捕获停止单元57。
[0075]其中，信号接收单元51，用于通过捕获模块接收数字隔离单元进行隔离后输入的方波信号；
[0076]初始计时单元52，用于初始化实时时钟单元，以所述捕获模块的闸门时间为周期进行测量；
[0077]计时单元53，用于当所述捕获模块捕获到所述方波信号的上升沿时，保存所述实时时钟单元的当前定时器值；
[0078]计数值获取单元54，用于在所述闸门时间内，连续捕获两个信号上升沿并获取所述上升沿对应的当前定时器值并计算两定时器值之差从而获得当前计数值；
[0079]滤波单元55，用于将所述闸门时间内的所有所述当前计数值进行滤波，获得有效计数值；
[0080]频率获取单元56，用于以所述实时时钟单元的标频值和所述有效计数值的之商作为旋进频率。
[0081]进一步地，所述方波信号为旋进信号经过模拟电路进行滤波、放大和锁相之后获得的幅值不变的方形波信号。
[0082]进一步地，所述滤波单元55具体用于以所述闸门时间内的所有所述当前计数值作为样本值，计算所述样本值的均值和均方差；根据所述均值和均方差，获取有效样本范围；剔除所有所述当前计数值中取值在所述有效样本范围之外的所述当前计数值；将在所述