关于低频正弦波的频率的测量，单片机AD测量！

发表于 2013-11-21 16:44

本帖最后由 pichen 于 2013-11-21 17:08 编辑

信号源：3-5V正弦信号，频率40-60HZ
不经过整流等电路，直接接在单片机的AD端口上，请问我单片这边软件如何测得信号的频率！！？？请大神指点！

提示：如果利用找零点的方法，是可以在固定电压值的时候准确测出频率的，但是电压值变化的时候就测不准了？

发表于 2013-11-21 16:47

检查两次同向过零之间时间。

登录 · 发表于 2013-11-21 17:02

本帖最后由 pichen 于 2013-11-21 17:03 编辑

上面的说法不准确应该是：
信号源：3-5V的正弦信号，没有负值，只是正值，频率40-60HZ
如图

发表于 2013-11-21 17:02

本帖最后由 pichen 于 2013-11-21 17:12 编辑

maychang 发表于 2013-11-21 16:47
检查两次同向过零之间时间。

参看楼3楼的，是这样的一个波形！两次过零点的AD值不好找！电压值不一样会有不同的采样，很难找！

发表于 2013-11-21 17:12

pichen 发表于 2013-11-21 17:02
参看楼3楼的，是这样的一个波形！

这样的波形只能说是正弦叠加直流，不能说是正弦波形。
既然是正弦叠加直流，那么
1、将此直流成份检查出来并且去掉，即得纯粹正弦，再按照正弦测量周期方法测量。
2、已知是正弦叠加直流，那么取同向变化而数值相同的两点，其时间间隔亦为周期。

发表于 2013-11-21 17:21

maychang 发表于 2013-11-21 17:12
这样的波形只能说是正弦叠加直流，不能说是正弦波形。
既然是正弦叠加直流，那么
1、将此直流成份检查出 ...

您说的方法不错，我没有去直流成份，把直流点当0点看，可以测量出周期。只是电压变化的时候，就不好测了，因为这样采样的值也变了，就会出错！

发表于 2013-11-21 17:22

pichen 发表于 2013-11-21 17:21
您说的方法不错，我没有去直流成份，把直流点当0点看，可以测量出周期。只是电压变化的时候，就不好测了 ...

“只是电压变化的时候，就不好测了”
如果电压有变化，那就不是正弦波。

发表于 2013-11-21 17:30

本帖最后由 pichen 于 2013-11-21 17:33 编辑

maychang 发表于 2013-11-21 17:22
“只是电压变化的时候，就不好测了”
如果电压有变化，那就不是正弦波。 ...

不是，如果一个设备是3V峰值，用的采样率，可以测出频率，如果另一个设备是4V的峰值的时候，同样的采样率就会出错！测出的频率就不对了，信号变化还是正弦波！

发表于 2013-11-21 21:42

采集电压最大值和最小值的时间差，经过N次采集，计算出峰-峰的时间值。

发表于 2013-11-22 08:52

最小值.

发表于 2013-11-22 08:55

ZG11211 发表于 2013-11-21 21:42
采集电压最大值和最小值的时间差，经过N次采集，计算出峰-峰的时间值。

这个时间不好测，如果是50HZ的话，那波形的最大值部分大概是2MS左右的时间，而且这个值还是动的！这样采集的他们的时间就不准了！

发表于 2013-11-22 11:05

像这种情况，有没有大牛给个好些的方案，小弟试试！！

发表于 2013-11-22 15:36

这个问题如果都解决不了就别混了
maychang的方法是正确的
你没有完全理解领会他的意思

发表于 2013-11-22 16:55

传说中的FFT 难道使用检测 40-60 hz 的范围内的波

发表于 2013-11-22 17:10

为什么不能用施密特触发器整成方波测频呢，还一定要用AD。。。不能理解

发表于 2013-11-22 17:19

楼主应该说是基准电压也在一定范围变回吧

发表于 2013-11-23 22:00

本帖最后由 zyj9490 于 2013-11-23 22:02 编辑

可以用计算直流电平(平均值),再来估算零点的位置,其实零点的变化率最大的原理来处理,靠峰对峰或谷对谷引发的误差会比较大.只要采样率足够高,可以保证精确性的.

发表于 2013-11-24 09:59

要测周期，并非一定要在过零点，只是过零点附近变化率比较大更容易测得准确而已。事实上，测任意两个同电压且变化趋势相同的点间的时间也同样是周期。所以说，楼主的问题，只要测过2.5V点且变化趋势相同（比如都是从小到大变化或都是从大到小变化）的相邻两点的时间就是周期。而不管其是否是真正的“过零点”，结果都正确。前提是这两个点间的“直流”分量变化可以忽略。更可以多几个周期进行平均运算，求其平均周期。

发表于 2013-11-25 11:16

本帖最后由 pichen 于 2013-11-25 11:19 编辑

qzlbwang 发表于 2013-11-24 09:59
要测周期，并非一定要在过零点，只是过零点附近变化率比较大更容易测得准确而已。事实上，测任意两个同电压 ...

嗯，您说的很详细！其实我的主要问题是：采样率和电压值之间的矛盾，如果电压峰峰值是5V,20K的采样率，那么每次采样的电压值是0.5MV；而如果电压的峰峰值是4V，20K的采样率，那么每次采样的电压值是0.4MV,这样的话，采样电压值在变化，而找零点也是和采样电压值有关！这样零点就不好找了！！表达的不太好！也就是说当电压不同的时候，找零点采样电压值也不同。怎么样解决这个矛盾！求指点！！

发表于 2013-11-25 11:40

呵呵，一般认为，在相邻两周期的直流分量不明显，否则变化速度比较快就不能当作直流来处理了。那么，其“零点”具体是什么值还有什么关系吗？只要比较的两点是同一电压（也就是在真正的“零点”附近的“准零点"）。那么测的周期也是准确的（前提是这两个周期间的幅度变化比较小，其”直流“成分变化也很小）。

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