|
Как правильно померить частоту 1 кГц?, нужен мозговой хелп |
|
|
|
Apr 27 2006, 18:32
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 308
Регистрация: 12-05-05
Из: мск
Пользователь №: 4 943

|
Цитата(rezident @ Apr 27 2006, 19:53)  Огласите величину "хорошей точности" и насколько сигнал на синус похож? Самый простой способ (ИМХО) - компаратор и схема захвата у какого-нибудь таймера какого-нибдь микроконтроллера. 1.Хорошая точность в моем понимании выглядит примерно так: F = 1 000,001 Гц или так: F = 1 000,0001 Гц 2. Думается, что сигнал может состоять из чистого синуса с амплитудой = 1В, плюс шум, с Urms = 100 мВ в полосе, например 10 кГц. 3. Можно ли как-то оценить к чему приведет дребезг срабатывания компаратора?
|
|
|
|
|
Apr 27 2006, 19:22
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 181
Регистрация: 25-02-06
Пользователь №: 14 663

|
Цитата(Alexey_N @ Apr 27 2006, 22:32)  3. Можно ли как-то оценить к чему приведет дребезг срабатывания компаратора? "Дребезг" компаратора -1мв- приведет при сигнале 1в к точности 10"3 (если отфильтровать шумы) Да и просто 10мгц:1кгц=10"4, т.е. 7 порядков никак не едет.
|
|
|
|
|
Apr 27 2006, 21:47
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 308
Регистрация: 12-05-05
Из: мск
Пользователь №: 4 943

|
Цитата(rezident @ Apr 27 2006, 23:53)  TED17, ИМХО не правильно считаете. Это вы посчитали относительную погрешность. А Alexey_N интересует абсолютная погрешность, насколько я понимаю, так? Абсолютная погрешность будет не хуже 0,5*10^-10. По п2. Амплитуда синуса стабильная? Интересует мгновенная частота? Т.е. длительность каждого периода синуса или за какое-то время? За какое? Каким образом была посчитана такая абсолютная погрешность? Вопрос про амплитуду - интересный, как -то я об этом не подумал, а ведь она действительно может быть нестабильна... Давайте что-ли назначим ей амплитудную модуляцию с частотами в единицы герц и глубиной модуляции - 1%. Впрочем, ещё более правильно - вообще на это дело забить и выкрутить коэффициент усиления в ограничение! Теперь будет полегче и в плане выделения момента пересечения нуля (точность срабатывания компаратора).
|
|
|
|
|
Apr 28 2006, 12:58
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 107
Регистрация: 21-07-05
Из: Киев
Пользователь №: 6 977

|
Существуют, как мне известно, два основных метода измерения частоты. 1. Измерение колиства входящих импульсов за единицу времени. Применяется для высоких входных частот. 2. Измерение количества импульсов опорного генератора за время N-периодов входной частоты. Применяется для низких входных частот. Для вашей задачи больше подходит второй метод который за меньшее время измерения даст большую точность. Еще не маловажный момент - стабильность опорного генератора. Если вы хотите получить измерение с точностью 8 знаков, то Вам придется ставить термостабилизированный (не путать с термостатированным) генератор, а это весьма дорогое удовольствие.
|
|
|
|
|
Apr 28 2006, 13:37
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 15
Регистрация: 15-12-05
Пользователь №: 12 250

|
Цитата(Alexey_N @ Apr 27 2006, 22:32)  Цитата(rezident @ Apr 27 2006, 19:53)  Огласите величину "хорошей точности" и насколько сигнал на синус похож? Самый простой способ (ИМХО) - компаратор и схема захвата у какого-нибудь таймера какого-нибдь микроконтроллера.
1.Хорошая точность в моем понимании выглядит примерно так: F = 1 000,001 Гц или так: F = 1 000,0001 Гц 2. Думается, что сигнал может состоять из чистого синуса с амплитудой = 1В, плюс шум, с Urms = 100 мВ в полосе, например 10 кГц. 3. Можно ли как-то оценить к чему приведет дребезг срабатывания компаратора? Дребезга компаратора не будет, если сделать компаратору гистерезис. Просто шум приведет к тому, что длительности соседних периодов будут отличаться на некоторую случайную величину. На сколько я понимаю постановку задачи, это и будет основной погрешностью измерения. Очевидно, что она будет зависеть от параметров шума. Я бы сперва смоделировал ситуацию (например на Матлабе) чтобы оценить ошибку. А дальше можно по-простому усреднять, если на это есть время. Повышение точности равно квадратному корню из числа усреднений. Ну и опорный генератор, само собой, должен быть стабильным.
|
|
|
|
|
Apr 28 2006, 17:49
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 308
Регистрация: 12-05-05
Из: мск
Пользователь №: 4 943

|
Цитата(Sasok @ Apr 28 2006, 14:37)  А чем не устраивает TDC-GP1??? А зачем такая точность?  Прикольная железочка  . Спасибо за наводку, весьма любопытно. Однако меня интересует не столько "железная" реализация вопроса сколько выбор правильного алкогоритма. Цитата(AlexanderX @ Apr 28 2006, 16:58)  2. Измерение количества импульсов опорного генератора за время N-периодов входной частоты. Применяется для низких входных частот. Для вашей задачи больше подходит второй метод который за меньшее время измерения даст большую точность. Еще не маловажный момент - стабильность опорного генератора. Если вы хотите получить измерение с точностью 8 знаков, то Вам придется ставить термостабилизированный (не путать с термостатированным) генератор, а это весьма дорогое удовольствие.  Да, насчет опорного генератора я в курсе, именно такая цацка и применяется. А как расчитывать точность за N периодов, что-то не соображу, может отоварите формулой? Цитата(Mish40 @ Apr 28 2006, 17:37)  Цитата(Alexey_N @ Apr 27 2006, 22:32)  Цитата(rezident @ Apr 27 2006, 19:53)  3. Можно ли как-то оценить к чему приведет дребезг срабатывания компаратора? Дребезга компаратора не будет, если сделать компаратору гистерезис. Просто шум приведет к тому, что длительности соседних периодов будут отличаться на некоторую случайную величину. На сколько я понимаю постановку задачи, это и будет основной погрешностью измерения. Очевидно, что она будет зависеть от параметров шума. Я бы сперва смоделировал ситуацию (например на Матлабе) чтобы оценить ошибку. А дальше можно по-простому усреднять, если на это есть время. Повышение точности равно квадратному корню из числа усреднений. Разумеется гистерезис, разговор о "дребезге" - это естественно разговор о влиянии шума на точность измерения периода. Моделировать это дело конечно можно,... но, блинн, опять моделировать, "радиолюбительство" меня уже доконало  . Может всё-таки как-то наловчиться да посчитать? Уж больно простенькие процессы, наверняка уже сто раз в книжках про буратину всё описано... вот только я торможу, да книжек правильных под рукой нет...
|
|
|
|
|
Apr 28 2006, 17:55
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(AlexanderX @ Apr 28 2006, 16:58)  Существуют, как мне известно, два основных метода измерения частоты. 1. Измерение колиства входящих импульсов за единицу времени. Применяется для высоких входных частот. 2. Измерение количества импульсов опорного генератора за время N-периодов входной частоты. Применяется для низких входных частот. Для вашей задачи больше подходит второй метод который за меньшее время измерения даст большую точность. Еще не маловажный момент - стабильность опорного генератора. Если вы хотите получить измерение с точностью 8 знаков, то Вам придется ставить термостабилизированный (не путать с термостатированным) генератор, а это весьма дорогое удовольствие.  Добавлю ещё один метод, основанный на самОм определении частоты, о котором частенько забывают. Вот в этой теме его ранее изложил. До сих пор считаю его самым правильным. Флуд просьба игнорировать. Для измерения частоты НЧ сигнала способ можно существенно упростить. Если интересно - расскажу как. А чем термостабилизированный генератор отличается от термостатированного? Может, речь о термокомпенсированном шла? Дык, и ему термостат не помешает...
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Apr 28 2006, 18:18
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 704
Регистрация: 15-10-05
Из: г.Томск
Пользователь №: 9 686

|
Цитата(Stanislav) Вот в этой теме его ранее изложил. я почти чайник в этой теме, где можно почитать/поглядеть подробности метода, для чайников?
--------------------
|
|
|
|
|
Apr 28 2006, 20:04
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(LordN @ Apr 28 2006, 22:18)  Цитата(Stanislav) Вот в этой теме его ранее изложил. я почти чайник в этой теме, где можно почитать/поглядеть подробности метода, для чайников? Подробности - самО определение мгновенной частоты, которая в случае стационарного гармонического колебания совпадает с просто частотой: dФ/dt = 1/T, где Ф - фаза, t - время, T - период. Из этого следует, что сдвиг частот двух генераторов численно равен отношению сдвига их фаз к времени интервала наблюдения. Для простоты представим, что в начальный момент измерения времени фазы генераторов совпадают. Тогда: delta F = delta Ф / delta t, где delta F - сдвиг частоты, delta Ф - разность фаз генераторов в конце измерения, delta t - время измерения. Задача в упомянутой теме была несколько сложнее - там частота была 10 МГц, кроме того, время измерения жёстко лимитировано. Для обеспечения возможности оцифровки сигнала недорогим и точным АЦП (напр., сигма-дельта), я предложил спустить её в "базу", т.е, низкочастотную область, используя в качестве "гетеродина" один из генераторов. Замечательно, что информация о фазовом набеге при таком преобразовании не теряется и не изменяется. Далее всё понятно... В этом же случае нет нужды в каком-либо частотном преобразовании испытуемого генератора, а частоту опорного можно просто поделить на 10 000 (только большой джиттер делителя при этом нежелателен). В качестве анализатора вполне можно использовать комп, а сигналы просто подать на вход аудиоплаты! Далее, "заграница нам поможет" своей матлабовской аватарой. От влияния шумов и джиттера генераторов можно избавиться увеличением времени измерения. ЗЫ. Это всё "на пальцах". При необходимости, могу расписать подробно.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Apr 29 2006, 09:36
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 35
Регистрация: 5-09-05
Из: Киев
Пользователь №: 8 262

|
я видел пример реализации на микроконтроллере устройства для выявления скрытой проводки. Там микроконтроллер отделял волны с частотой сети переменного тока путём подачи усиленных волн на вход таймера-счетчика микроконтроллера.
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|