基于at89c51的智能测频仪设计90638

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1、计算机测量与控制.2007.15(3)·410·ComputerMeasurement&Control智能仪表与传感器文章编号:1671-4598(2007)03-0410-03中图分类号:TP216文献标识码:A基于AT89C51的智能测频仪设计王宏利,程旭德,徐兵,郑源(武汉军械士官学校弹药导弹系,湖北武汉430075)摘要:在简要介绍和分析几种数字测频原理与方法的基础上,介绍以AT89C51单片机为核心控制器件,采用等精度同步测量技术,完成在011Hz～1MHz频率范围内,最高分辨率为011Hz的智能测频仪

2、的设计;详细说明了测量的工作原理和系统构成,以及系统软、硬件设计,并就智能测量和系统误差作了分析;研究表明采用该仪器测量频率的范围和精度均达到技术要求。关键词:频率测量;单片机;同步测量;自动量程转换DesignofIntelligentCymometerBasedonSingleChipMicrocomputerAT89C51WangHongli,ChengXude,XuBing,ZhengYuan(Dept1ofAmmunitionandmissileEng,WuhanOrdanceN1C1OAcademyo

3、fPLA,Wuhan430075,China)Abstract:Onthebasisofbriefintroductionandanalysisofseveraldigitalfrequencymeasurementprinciplesandmethods,thisarticleex2patiatesthedesignofintelligentcymometer,whichadoptsthetechnologyofequalprecisionsynchronalmeasurement,rangesfrom011H

4、zto1MHz,hasthehighestresolvingpowerof011Hz1Itexpoundstheprinciplesofmeasurement,thestructureofthesystemanddesignofsoft2wareandhardware,italsoanalysestheintelligentmeasurementandsystematicerrors1Theresultsoftheexperimentsdemonstratesthattheinstrumentfulfillthe

5、requirementsbothontherangeandtheprecisionoffrequencymeasurement1Keywords:frequencymeasurement,singlechipmicrocomputer;synchronalmeasurement;autorangechanging0引言快,只适用于高频的测量。112测周法由于频率信号抗干扰性强,易于传输,可以获得较高的测测周法是在待测信号的一个周期Tx内,记录标准频率信量精度,因此在现代测量仪器仪表中,将待测信号转化为频率号变化次

6、数N0。这种方法测出的频率是:fx=N0/Tx,该方信号是低成本实现高精度、高分辨率测量和高抗干扰的经典做法同样存在±1/N0的量化误差。对于同一标准信号,被测信法,同时也有很好的数字系统接口特性,所以频率测量在科技号周期越大,计数值N0越大量化误差±1/N0越小,测量误差研究和实际应用中的作用日益重要。实现被测信号频率的测量越小;当被测信号周期不变,选用的标准频率信号越大,同样方法有模拟和数字法,随着测量技术的发展,利用电子计数式计数值N0越大,量化误差±1/N0越小,测量误差越小。相反测量频率具有精度高、测量

7、范围宽、显示直观、测量迅速,以的存在测量精度随被测信号频率的升高而降低的缺陷。这种方及便于实现测量过程自动化等优点,模拟法逐渐被电子计数法[1]法测量系统简单,测量输出速度快,只适用于低频的测量。所代替。下面重点介绍几种常见的测量频率的方法并说明其113倍频和分频测频法原理、分析其误差特性。倍频测频法是为了克服测频法在低频测量时精度不高的缺1测频方法陷发展起来的。通过A倍频,把待测频率放大A倍。其中A111测频法是根据被测频率信号为可变的,即当低频时A值大,高频时测频法是记录在单位时间T0内待测信号的脉冲个数N,

8、A值小,具体值由测量过程经过反馈可编程决定,其待测频率则待测频率为:fx=N/T0,其中T0又称为闸门时间。待测信为:fx=NX/AT0这时同样存在±1/(AN0)量化误差,不过号的脉冲是在闸门时间内送入计数器的。由于闸门的开与闭和精度提高到原来的A倍。其特点是待测信号脉冲间隔误差降计数脉冲的送入在时间关系上是随机的,这样将产生极限范围低,但测频程序、倍频控制电路较复杂。