[實用新型]大失真正弦信號的基波頻率測量電路

有效

• 申請號: 201721752709.2
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN207717858U
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 黃堅;孔明;倪珉;魯波
• 申請（專利權）人: 浙江省電子技術研究所有限公司
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R23/10
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

本實用新型公開了一種大失真正弦信號的基波頻率測量電路。本實用新型包括輸入信號電平穩幅電路、基波頻率提取電路和穩壓電路。穩壓電路為輸入信號電平穩幅電路、基波頻率提取電路供電。單片機通過控制信號控制電子電位器模塊的輸出，在經過運算放大器的緩沖后輸出峰值穩定為1V的交流信號；峰值為1V的交流信號進入基波頻率提取電路后分為兩路，分別進入比較器IC3A和比較器IC3B進行比較和整形；在置位端S和復位端R分別輸出經過整形的觸發信號，最終在D觸發器的輸出端Q產生和輸入信號的基波信號頻率完全一致的脈沖信號。本實用新型避免了各次諧波對基波頻率的測量的干擾，使得輸出的脈沖信號頻率和輸入信號的基波頻率一致，消除了測量誤差。

技術領域

本實用新型屬于工業測量和控制領域，涉及一種電路，特別涉及一種大失真正弦信號的基波頻率測量電路，適用于需要測量大失真正弦信號的基波頻率值以及憑借該頻率值進行反饋控制應用場合。

背景技術

正弦信號的頻率測量一般如圖2所示，是采用先設定一個0V左右的參考電壓值，將正弦波信號的即時幅值與該參考電壓值進行比較，輸出高低電平后整形為方波脈沖信號，再通過脈沖計數或者測量脈沖寬度的方法進行頻率的測量。

由于大失真正弦信號由基波和幅值較大的各次諧波組成。波形中包含較大的諧波成分。正弦信號的波形曲線不在是單純的上升或者下降。如果還是采用常規的頻率測量方法，將會產生誤差，從而導致頻率測量不準。如圖2中的B和C的失真信號，則會出現明顯的測量誤差。

為了提高頻率測量的準確率，通常采用改變參考電壓值的辦法來解決，如圖3和圖4所示。由圖3和圖4中可以看出，通過改變參考電平可以改善部分大失真正弦信號的基波頻率的測量誤差，但是對如圖3和圖4的C所示的大失真非同步的信號的基波頻率測量還是存在誤差。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術存在的不足，提出一種大失真正弦信號的基波頻率測量電路。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：

大失真正弦信號的基波頻率測量電路，包括輸入信號電平穩幅電路、基波頻率提取電路和穩壓電路。

輸入信號電平穩幅電路包括電子電位器模塊IC1、運算放大器IC2、電位器W2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R59、電阻R61、電阻R79和電解電容C2；電子電位器模塊IC1的3、4、5號引腳分別與電阻R1、電阻R2、電阻R3的一端相連，電阻R1、電阻R2、電阻R3的另一端分別與外接單片機的I/O輸出引腳相連接，單片機的I/O輸出引腳輸出控制信號CS5、SDI、CLK控制電子電位器模塊IC1的輸出；電子電位器模塊IC1的2號引腳接地，1、6號引腳分別外接2.5V電源和5V電源；電子電位器模塊IC1的7號引腳與電阻R79的一端相連接，電阻R79的另一端同時與電阻R59的一端、運算放大器IC2的2號引腳相連，電阻R59的另一端與電位器W2的滑動端相連接，電位器W2的電阻端同時與運算放大器IC2的輸出端VIN1、電解電容C2的正極相連接，運算放大器IC2的3號引腳與電阻R61的一端相連接，電阻R61的另一端外接2.5V電源；運算放大器IC2的4號引腳接地，運算放大器IC2的8號引腳外接5V電源；運算放大器IC2的輸出端VIN1與外接單片機的I/O輸入引腳AD-OUT相連接。