ARM的等精度測(cè)頻在機(jī)組轉(zhuǎn)速測(cè)控中的應(yīng)用
傳統(tǒng)測(cè)量方法有2種,一種是測(cè)頻法(M 法),是對(duì)被測(cè)信號(hào)在閘門(mén)時(shí)間(T—Nfo,N 個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)脈沖的時(shí)間)內(nèi)的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)(計(jì)數(shù)值為M),被測(cè)信號(hào)的頻率為,誤差為
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/173231.htm另一種是測(cè)周法(T法),是在被測(cè)信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)對(duì)基準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)(計(jì)數(shù)值為N),被測(cè)信號(hào)的頻率為, 誤差為。
其中,為基準(zhǔn)信號(hào)頻率準(zhǔn)確度,通??蛇_(dá);對(duì)于測(cè)頻法,在相同的閘門(mén)時(shí)間內(nèi),對(duì)于任意的f不能保證在T時(shí)間內(nèi)正好有M 個(gè)T ,因此會(huì)產(chǎn)生最大±1個(gè)T 的量化誤差,并且隨著被測(cè)頻率f 減小,M 減小,誤差越大,因此,測(cè)頻法只對(duì)高頻信號(hào)有較好的測(cè)量精度;對(duì)于測(cè)周法,隨著被測(cè)頻率.f 增大,N 越小,誤差越大,因此測(cè)周法只對(duì)低頻信號(hào)有較好的測(cè)量精度。在測(cè)量范圍比較寬時(shí),采用上述2種方法相結(jié)合的方式,無(wú)疑對(duì)提高測(cè)量精度是有效的,但又存在著如下問(wèn)題:一是整個(gè)頻段測(cè)量精度不一致;二是中界頻率附近頻繁切換測(cè)量方法,誤差大,實(shí)時(shí)性差。
2 等精度測(cè)量方法的原理及誤差分析
等精度測(cè)頻法是在傳統(tǒng)測(cè)頻方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的測(cè)頻方法,并且在各個(gè)領(lǐng)域的測(cè)頻中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。
等精度測(cè)頻法原理如圖1所示。
設(shè)置2個(gè)計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器1對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)器2對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。預(yù)先設(shè)置一個(gè)閘門(mén)時(shí)間T,測(cè)量開(kāi)始后,當(dāng)被測(cè)信號(hào)的下一個(gè)前沿到來(lái)時(shí),同步打開(kāi)計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2開(kāi)始計(jì)數(shù),閘門(mén)時(shí)間到達(dá)后,計(jì)數(shù)器I和計(jì)數(shù)器2都不停止計(jì)數(shù),直到被測(cè)信號(hào)的前沿到來(lái)時(shí),同步關(guān)閉計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2。被測(cè)信號(hào)的頻率可表示為:誤差為: ,其中M為計(jì)數(shù)器l計(jì)數(shù)值,N 為計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)值,f為基準(zhǔn)頻率,可以看出,它與傳統(tǒng)測(cè)頻法的表達(dá)式相同,不同的是,計(jì)數(shù)器1的工作是由被測(cè)脈沖同步開(kāi)啟和關(guān)閉,因此不存在計(jì)數(shù)誤差,即99 ,由此可見(jiàn),這種方法的測(cè)量精度不隨被測(cè)信號(hào)的頻率變化而變化,在全量程范圍內(nèi)測(cè)量值顯示的有效位數(shù)相同,即等精度測(cè)量。一般情況下,1010 ,所以這種方法的測(cè)量誤差主要是對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)的計(jì)數(shù)存在±1誤差引起的。因此可以看出,基準(zhǔn)信號(hào)頻率越高,在相同的閘門(mén)時(shí)間的情況下,測(cè)量精度越高。另外,閘門(mén)時(shí)間T越長(zhǎng),計(jì)數(shù)N 越多,測(cè)量精度越高。然而,T和N 受多種因素制約,不可能任意增加,首先是工程的要求,要反映和了解轉(zhuǎn)速的變化程度,必須采用較短的時(shí)間。水輪機(jī)組轉(zhuǎn)速在開(kāi)停過(guò)程中從0~5O Hz變化,不超過(guò)100 Hz,在實(shí)際應(yīng)用中,可適當(dāng)選擇閘門(mén)時(shí)間和基準(zhǔn)信號(hào)頻率,可使測(cè)量能夠在全頻段實(shí)現(xiàn)高精度的快速測(cè)量。
評(píng)論