[实用新型]一种高精度相位频率测量装置

说明书

本实用新型公开了一种高精度相位频率测量装置，属于现代相位测量技术领域，包括机箱，机箱设有前面板和后面板，机箱内部设有比较器、处理器、集成电路芯片和时钟源，处理器采用ARM模块，集成电路芯片采用FPGA模块，比较器分别与集成电路芯片和前面板连接，集成电路芯片分别与时钟源和处理器连接，处理器与前面板连接，处理器ARM模块的型号为STM32F407VET6，集成电路FPGA模块的型号为EP4CE6E22C8；本实用新型实现电路简单，成本低，相位差测量精度高，相位检测灵敏、电压幅度大、性能可靠，可以同时测量两路(最大可扩展至36路)输入同频信号的频率和相位差的高精度测量，采用先进的过零比较检测技术，实现频率的等精度测量，高精度相位测量。

技术领域

本实用新型属于现代相位测量技术领域，具体涉及一种高精度相位频率测量装置。

背景技术

现代相位测量技术的发展主要包括三个阶段：第一个阶段是最早采用阻抗法、和/差法、三电压法、对比法和平衡法等，虽然方法简单，但是测量精度较低；第二阶段主要利用数字专用电路，微处理器、FPGA/CPLD，DSP等构成测相系统，使得测量精度得以大大提高；第三阶段是充分利用计算机及智能化虚拟测量技术，从而大大简化设计程序增强功能，使得相应产品精度更高，功能更全，同时，各种新的算法也随之出现。

目前，相位测量装置的普遍采用过零比较法，而过零比较法由于信号幅值变化引起的相位测量误差比较大。正弦信号过零点易受噪声干扰，导致失真且过零比较器容易产生抖动，基于傅里叶变换方法会引入周期T测量误差，且需要高速ADC进行实时采样，高速ADC价格昂贵，研发成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种高精度相位频率测量装置，可以提高相位差的测量精度和灵敏性，还可同时测量两路输入的同频信号的频率和相位差的高精度的测量，降低成本。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种高精度相位频率测量装置，包括机箱，所述机箱设有前面板和后面板，所述机箱内部设有比较器、处理器、集成电路芯片和时钟源，所述处理器采用ARM模块，所述集成电路芯片采用FPGA模块；

所述前面板从左往右依次设有电源开关、液晶显示屏、通道1信号输入接口和通道2信号输入接口。

所述比较器分别与集成电路芯片和液晶显示屏连接，所述集成电路芯片分别与时钟源和处理器连接，所述处理器与液晶显示屏连接。

所述后面板从左往右依次设有BNC输出接口、DB9接口、BNC输入接口、GDN接口和电源输入口。

所述处理器型号为STM32F407VET6，所述集成电路芯片型号为EP4CE6E22C8。

所述时钟源采用3627封装的高精度恒温晶振。

所述比较器、处理器、集成电路芯片、时钟源、前面板和后面板均通过SPI总线连接。

所述机箱采用3U屏蔽机箱。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中，采用了比较器、处理器、集成电路芯片和时钟源，处理器采用ARM模块，所述集成电路芯片采用FPGA模块，通过FPGA模块实现了可同时测量两路输入的同频信号的频率和相位差的高精度的测量，各模块的组合连接电路简单，成本低；采用先进的过零比较检测技术，多次求平均值，实现频率的等精度测量，高精度相位测量。

附图说明

图1是本实用新型的前面板示意图；

图2是本实用新型的后面板示意图；

图3是本实用新型的工作流程图；

图4是本实用新型的工作原理图；