摘要：研究设计了一套多通道的频率测量系统,主要设计了数字相关处理算法,解决差拍技术电路工艺对频率测量能力提高的限制问题;另外为进一步提高系统测量准确度设计了系统误差校准通道,误差校准是通过测量频率值已知的源反推系统误差实现的。系统包括3个测量通道和1个校准通道,能同时测量3个独立的10MHz频率源。经过实验验证该测量系统的本底噪声Allan方差优于4E-14/s,可用于实时高精度的测量、监控高稳频率源。

摘要：与装配在主干电网的同步相量单元(phasor measurement unit,PMU)相比,配电网PMU在进行频率测量时,除了无法利用对称的三相信号之外,还面临更高强度谐波和噪声的干扰。该文针对配电网PMU测量具体特点,研究低通数字微分滤波器的优化设计,通过对单相信号相位进行滤波实现频率测量。优化设计目标是,在低频段获得高精确度微分运算频响特性同时,强化中高频段对相位误差中各次谐波的有效抑制,并最小化噪声增益。通过对含约束优化问题求解,实现了长度为1.0~1.5工频周期的线性相位有限冲激响应(finite impulse response,FIR)数字微分器设计。仿真结果表明,所设计滤波器与IEEEC37.118.1相量测量参考算法配合,可以在静态和动态配电网环境下实现频率的快速精确测量,具有较高的工程应用价值。

摘要：针对基于有限长单位冲激响应(finite impulse response,FIR)数字滤波器的同步相量测量原理,首先从理论上推导基波、谐波和噪声引起的测量误差与滤波器频响特性的关系,由此定义滤波器多项技术指标,并通过建立总向量误差和频率测量误差与这些技术指标的函数关系,制定实现同步相量和频率测量的FIR数字滤波器组的最优设计准则。其次,针对离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DTF)类动态相量测量原理,推导这类算法的等效数字滤波器组,根据最优设计准则求解优化问题,进行滤波器自由参数最优选取,实现滤波器的最优设计,并给出长度分别为2、3和4周波的相量测量滤波器,以及4和5周波的频率测量滤波器组的设计结果。最后,将同长度最优设计算法与相关性能评估中表现优越的4周波TWLS算法进行性能比较,仿真实验表明,两者在静态和动态各类测试中,总体均表现出非常接近的优越性能,而在抗谐波性能方面,优化算法具有明显优势。

摘要：建立了一套基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统,研究了该系统的共振频率测量原理,等效电路模型和磁弹性传感器共振频率测量电路。首先,介绍通过磁弹性传感器阻抗变化获取其共振频率的原理;根据磁弹性传感器对线圈阻抗的影响建立了磁弹性传感器等效模型电路。然后,设计了一种基于片上系统的阻抗测量电路。最后,验证了该磁弹性传感器共振频率测量系统的可行性和可靠性。实验结果表明:该系统测得的频率分辨率小于0.1 Hz,精度为0.5%。与传统网络分析仪系统相比,测量同一Metglas 2826MB材料所得共振频率仅相差60Hz;测量两个长度不同的Metglas 2826MB材料所得共振频率比为0.74,与理论计算值0.8相近。另外,该系统也可用于磁弹性传感器在不同介质中的共振频率测量。得到的结果显示:设计的测量系统完全可取代昂贵庞大的网络分析仪,具有高度集成,强抗干扰,低成本和便携式测量等优点。

摘要：硅微谐振加速度计是一种频率输出的MEMS仪表,针对其差动频率输出的特点和对静态与动态高精度测试精度的要求,设计并实现了一种高精度频率输出电路,实现了差动频率的实时相减和静态与动态频率信号输出。对电路及仪表的精度进行了测试,测试结果表明,该电路稳定性可达到1×10-9,全温范围内(-40^+70℃)非线性优于1×10-7,频率分辨率可达到1×10-5,测试精度满足仪表系统精度要求,使仪表更满足工程应用的条件。根据实际工程应用要求,还对该电路提出了抗干扰设计,进一步提高了该电路的工程应用可靠性。

摘要：介绍了等精度测频的基本原理，以此为基础，设计了一种用于测量射频信号频率的单片集成电路。着重阐述了频率测量单片集成电路的构成和高频信号转换电路的设计。该电路芯片在0．18μm CMOS标准工艺线上完成了制作，封装于CQFP48中。经测试，测频范围可达40～1500MHz，测频误差小于0．8MHz，功耗小于100mw。

摘要：提出了一种自适应等精度频率测量方法.与传统测量方法相比,很好的解决了因存在±1计数误差而造成测量精度不高的问题.采用自适应分段设置最优时限闸门,消除了预设闸门的延时带来的不足,简化了电路结构,实现了宽范围、高精度测量.采用单片机设计了该频率测量方法的软硬件系统,实际测量结果表明被测频率在0.01Hz-500kHz范围内,测量精度达到0.001Hz以上.

摘要：电网存在负荷非线性、供能间歇性等特点,动态频率测量的精度易受非稳态分类和噪声等影响。文章从算法和硬件两方面研究动态频率测量技术,提出了基于复化辛普森的基波与谐波动态频率测量方法,推导了白噪声影响下的基于复化辛普森的频率测量方差公式,设计了抗干扰能力强的电网信号调理和采样电路。提出的基波与谐波动态频率测量方法采用复化辛普森积分原理,可有效消除信号中非稳态分量的影响,设计的电网信号调理和采样电路及抗干扰措施能够减少外界干扰对动态频率测量的影响。仿真结果证明了文中方差表达式的有效性。实验结果表明,提出的动态基波与谐波频率测量技术具有较高精度,满足实际测量需求。

摘要：传统的最小均方频率跟踪算法在谐波干扰较严重时存在收敛速度较慢、误差较大等问题。提出了一种以小波变换理论为基础的自适应频率测量算法。该算法对检测到的电网电压信号进行小波分解,弱化信号间的相关性,提高算法的收敛速度,同时将信号分解到不同的频段,减小谐波干扰对测量结果精度的影响,设计两级自适应滤波器系统跟踪测量电网频率。通过仿真实验验证,该算法可快速地跟踪测量电网频率,且在信号受谐波干扰较严重的情况下仍具有较快的收敛速度和较高的测量精度。

摘要：介绍了等精度频率测量原理,对测量误差进行了分析。在6 000 m高精度CTD剖面仪数据采集系统设计中,采用单片机结合Altera公司EPM1270T144C5型CPLD实现系统功能,CPLD基于QuartusII软件平台开发,采用模块化设计方法,实现多通道频率信号等精度同步测量。通过海上的多次现场比测试验,验证了系统的可靠性。