一种基于声表面波传感器的新型频率测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及频率测量技术领域，特别是一种基于声表面波传感器的新型频率测量 方法。
【背景技术】
[0002] 传统的频率测量是利用频率计数电路，在规定的时间内对频率信号进行计数，这 个规定的时间就是闸门时间，闸门时间是由双稳态电路提供的。测得的频率数值f x，是在闸 门时间Tg内对脉冲的计数值N x与闸门时间T 8的比值，SP f x Nx/Tg。
[0003] 频率计正常运转时，被计数的信号脉冲首先通过闸门然后输入计数器，一般状况 下闸门的打开与闭合与计数脉冲在端口输入的时间是不同的。因此在相同的闸门时间里， 频率计数器对相同的脉冲信号计数时，最终的显示值是不一样的，即有可能产生1个脉冲 误差值 [2]。Nx会产生误差，Tg也会产生误差，这些误差的叠加就构成了实际的测频误差。利 用晶振来产生基准时间信号T g，方法是晶振的输出信号fb通过n级10分频电路，即T g 10n l/fb。所以，fx Nx/Tg Nx fb/10n。最终测频法的相对误差dfx/fx为：
【主权项】
1. 一种基于声表面波传感器的新型频率测量方法，用于测量两个频率相近的声表面波 传感器SAWR1和SAWR2差频后的待测频率f，其特征在于，包括以下步骤： 1) 测量声表面波传感器SAWR1或SAWR2的中界频率&，中界频率& #，其中，f。为 测周期时计数脉冲的频率，T为直接测频时选用的闸门时间； 2) 将声表面波传感器SAWR1的输出信号记为输出频率f1; 3) 将输出频率分别输入到带宽为f&fmax和fmin，&的声表面波带通滤波器SAWF1与 SAWF2,其中，fmax与fmin分别为声表面波传感器SAWR1输出频率fi的上限与下限，声表面波 带通滤波器SAWF1可以让输出频率&中高于中界频率h的频率信号通过，声表面波带通滤 波器SAWF2可以让输出频率&中低于中界频率f^的频率信号通过； 4) 当& &时，声表面波带通滤波器SAWF1输出高电平并同时触发三态与门1，被测频 率f经过放大整形后变成了一系列的窄脉冲并输入到三态与门1，再通过晶体振荡器输出 频率为f。，周期为T。的正弦信号，经k次分频、整形后得到周期为T:kT。的窄脉冲，以此脉 冲触发双稳态电路1，从双稳态电路1的输出端即得到所需要的宽度为基准时间的脉冲 信号即闸门时间脉冲，该闸门时间脉冲一路输入到三态与门1、一路输入到与门1，与门1的 另一个输入信号是通过声表面波带通滤波器SAWF1的输出频率，在三态与门1导通期间， 被测频率f与基准时间为与的关系，被测频率f在T:时间内能通过三态与门1，并输入 到计数器进行计数；与门1输出高电平信号并触发计数器开始工作，计数器在1\时间内对 f进行计数，假设计数值为队，则f|，根据f?的值推算出外界加速度的大小； 5) 当& &时，声表面波带通滤波器SAWF2输出高电平并同时触发三态与门2,被测频 率f经过放大整形后变成了一系列的窄脉冲并输入到三态与门2,再通过晶体振荡器输出 频率为f。，周期为T。的正弦信号，经k次分频、整形后得到周期为T:kT。的窄脉冲，以此脉 冲触发双稳态电路2,从双稳态电路2的输出端即得到所需要的宽度为基准时间的脉冲 信号即闸门时间脉冲，该闸门时间脉冲一路输入到三态与门2、一路输入到与门2,与门2的 另一个输入信号是通过声表面波带通滤波器SAWF2的输出频率，在三态与门2导通期间， 被测频率f与基准时间为与的关系，f在T:时间内能通过三态与门2,并输入到计数器进 行计数；与门2输出高电平信号并触发计数器开始工作，计数器在1；时间内对f?进行计数， 假设计数值为N2，可得TxN2T。，其中Tx为被测频率f的周期，N2为在Tx内对标准信号的计 数值，T。为标准信号的周期，由频率与周期的关系可知，ff。
2. 根据权利要求1所述的基于声表面波传感器的新型频率测量方法，其特征在于：所 述输入到计数器的信号首先用D触发器进行降频得到频率相对较低的信号，再用数码管来 显示被测结果。
【专利摘要】本发明公开了一种基于声表面波传感器的新型频率测量方法，利用声表面波带通滤波器对被测频率进行预选，高于中界频率的信号用测频法，低于中界频率的信号用侧周期法，再用D触发器进行降频得到频率相对较低的信号，再用数码管来显示被测结果。与现有技术相比，本发明解决了传统测频法在频率的上下限处测量时产生的较大误差的问题，测量精度较之传统测频法有相对提高，具有在各个行业推广应用的价值。
【IPC分类】G01R23-02
【公开号】CN104698271
【申请号】CN201510009093
【发明人】马惠铖, 白海涛, 柴荣军
【申请人】延安大学西安创新学院
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月8日