[实用新型]一种用于便携式维修辅助设备的频率计模块

说明书

技术领域

本实用新型属于电子仪器测量技术领域，特别涉及一种用于便携式维修辅助设备(PMA)的频率计专用模块。

背景技术

为满足舰船设备的测试诊断需求，需要研制开发一种便携式维修辅助设备(PMA)。该设备设计过程中需要贯穿“通用化、系列化、组合化和标准化”的柔性设计原则，并应满足体积小、抗冲击、高可靠性等性能要求。

为满足便携式维修辅助设备(PMA)的频率测量指标的要求，需要设计满足PC/104总线的频率测量模块，并具备微功耗、微体积、精度高等特点。目前市场中只有Geotest公司的GTX2220能基本满足测量指标要求，但此模块为PXI总线频率计，体积偏大。适用于PC/104总线的频率计尚无同类产品。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对便携式维修辅助设备对频率测量的需求提出一种频率计模块。采用这种频率计模块，可以有效提高频率测量精度，同时还能够降低模块成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的用于便携式维修辅助设备的频率计模块包括低频信号调理单元、高频信号调理单元、标准时基单元、PC/104接口单元、计数器单元、控制单元和电源单元 。其中，低频信号调理单元用于对1Hz～10MHz频段的正弦波或脉冲波进行幅值调节、滤波、过压保护和波形转换处理，将调理后的脉冲信号送入计数器单元；高频信号调理单元用于对10MHz～500MHz频段的正弦波进行功率调节、分频和波形转换处理，将调理后的脉冲信号 送入计数器单元；标准时基单元用于提供高稳定度的时钟基准；接口单元用于实现上位机与控制单元和计数器单元的通信，将上位机的控制指令发送到控制单元，并将计数器数据传输到上位机；计数器单元用于完成时间计数和事件计数，并把测得的数值通过PC/104接口单元放置到PC/104总线上，所述时间计数是指对标准时基单元的计数，所述事件计数是指对调理后脉冲波的计数；控制单元用于控制低频信号调理单元、高频信号调理单元和计数器单元，并与PC/104总线进行通信；电源单元为频率计模块所有其他单元供电。

进一步地，所述计数器单元包括一个事件计数器、一个时间计数器和同步逻辑电路，同步逻辑电路用于实现事件计数器与时间计数器的同步。作为一种优选方案，所述计数器单元采用等精度计数原理进行计数，即当上位控制单元设定启动时，时间计数器并不立即开始计数，而是要等到被测信号起始点到来时，事件计数器和时间计数器才同时开始计数；在时间计数器达到预定闸门时，返回一个控制信号给同步逻辑电路，此时事件计数器和时间计数器并不立即停止计数，而是要等到被测信号的一个完整周期结束后，事件计数器和时间计数器才同时停止计数。采用这种方法可以保证被测信号的完整性，提高测试精度。

本实用新型具有体积小、抗冲击、高可靠性等优点，可以满足PMA的频率测量指标要求。本实用新型将被测信号转换成脉冲信号进行计数，应用等精度计数原理计算出被测信号的频率，消除了常用频率测量方法中被测信号计数±1的误差，在相同的本振的情况下测量精度提高了1～2个数量级，显著提高了频率测量精度。本实用新型还可采用现场可编程门阵列(FPGA)内置软核实现，不仅可以降低模块成本，还可以增加通信协议的可扩展性。

附图说明

图1为本实用新型频率计模块的原理框图；

图2为本实用新型频率计模块的增益自适应控制闭环原理图；

图3为本实用新型频率计模块的等精度计数原理图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例，对本实用新型提出的用于便携式维修辅助设备的频率计模块详细说明如下。

如图1所示，本实用新型用于便携式维修辅助设备的频率计模块包括低频信号调理单元、高频信号调理单元、标准时基单元、PC/104接口单元、计数器单元、控制单元和电源单元。其中：

低频信号调理单元用于测量1Hz～10MHz频段的正弦波和脉冲波，输入阻抗为1MΩ，信号可选择直接耦合、间接耦合两种耦合方式，具有幅值调节、滤波、过压保护和波形转换功能。