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电子测量领域中,频率信号与其他许多电参量的测量过程有着非常密切的关系,通过直接测量信号的周期可获得信号的频率值,获取所需要的参数信息。多通道频率信号采集主要是基于ARM Cortex-M0内核的微处理器设计来实现多路频率信号采集功能。以16路频率信号采集为例,重点介绍了频率信号采集的硬件组成结构和软件设计流程,并通过实验进行验证,能实现多通道频率信号的采集与显示,测量误差<1 Hz。
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张海庆
.
一种多通道频率信号的采集设
计与实现
[J].
煤矿机电
,2018 ( 1) : 6-8,11. doi: 10. 16545 /j. cnki.
cmet. 2018. 01. 002
一种多通道频率信号的采集设计与实
现
张海庆
(
天
地
(
常州
)
自动化股份有
限公司
,
江苏 常州
213000)
摘 要
:
电子测量
领域中
,
频率信号与其他许多 电参量的测量过程有着非常密切的关系
,
通过直
接测量信号的周期可获得信号的频率值
,
获取所需要的参数信息
。
多通道频率信号采集主要是基
于
ARM Cortex-M0
内核的微处理器设计来实现多路频率信号采集功能
。
以
16
路频率信号采集为
例
,
重点介绍了频率信号采集的硬件组成结构和软 件设计流程
,
并通过实验进行验证
,
能实现多通
道频率信号的采集与显示
,
测量误差
< 1 Hz。
关键词
:
多通道
;
频率信号
;
采集电路
;
驱动程序
中图分类号
: TP368. 1
文献标志码
: A
文章编号
: 1001 - 0874( 2018) 01 -0006 - 04
Design and Implementation of Multi-Channel
Frequency Signal Acquisition
ZHANG Haiqing
( Tiandi ( Changzhou) Automation Co.,Ltd.,Changzhou 213000,China)
Abstract: In the field of electronic measurement,the frequency signal is closely related to the measurement of
many other electrical parameters. By measuring the cycle of the signal directly,the frequency value of the signal
can be obtained,so as the required parameter information. Multi-channel frequency signal acquisition is mainly
based on the design of ARM Cortex-M0 core microprocessor to achieve multi-channel frequency signal acquisition
function. Taking the 16 frequency signal acquisition as an example,the hardware structure and software design flow
of the frequency signal acquisition were introduced. The experiment has been verified it can achieve acquisition and
display of multi-channel frequency signal,the measurement error was less than 1 Hz.
Keywords: multi-channel; frequency signal; acquisition circuit; driver program
0
引
言
在电子测量领域中
,
由
于频率信号抗干扰性强
,
易于远距离传输
,
其应用场合也越来越多
。
测量频
率的方法一般分为无源测频法
、
有源测频法及电子
计数法三种
。
无源测频法
,
精度在
1%
左右
,
有源测
频法主要用于测高频信号
,
误差在
± 20 Hz
左右
,
他
们在测量范围和精度上都有一定的不足
。
近年来
,
随着数字电路快速发展和集成电路的普及
,
电子计
数法的应用也十分广泛
,
电子计数法的主要优点是
测量频率的精度高
、
测量迅速
、
易于实现
[1-3]
。
因此
,
本文采用了电子计数法
,
以
16
路频率
信
号为例
,
设计实现
16
路信号的采集
,
主要包括频率
信号的硬件采集电路和软件驱动程序设计
[4]
。
硬
件电路主要是减小采集信号干扰
,
提供进
入处理器
的前端电路
,
结合软件驱动
,
实现多路频率信号的
采集
。
1
硬件设计
多通道频率信号采集电路主要可分为电源模
块
、
信号处理模块
、
微处理器模块
、
人机交互模块等
,
如图
1
所示
。
电源模块电路采用直流供电的方式
,
经过电源模块处理后输出不同等级的电压
,
给电路
中各模块供电
。
输入的频率信号经过信号处理模块
·6·
煤 矿 机 电
2018
年第
1
期
中国煤炭期刊网
www.chinacaj.net
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weixin_38678300
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