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关于低频正弦波的频率的测量,单片机AD测量!

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楼主
pichen|  楼主 | 2013-11-21 16:44 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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?

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沙发
maychang| | 2013-11-21 16:47 | 只看该作者
检查两次同向过零之间时间。

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pichen|  楼主 | 2013-11-21 17:02 | 只看该作者
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

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地板
pichen|  楼主 | 2013-11-21 17:02 | 只看该作者
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!

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maychang| | 2013-11-21 17:12 | 只看该作者
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。

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pichen|  楼主 | 2013-11-21 17:21 | 只看该作者
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!

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maychang| | 2013-11-21 17:22 | 只看该作者
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。

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8
pichen|  楼主 | 2013-11-21 17:30 | 只看该作者
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!

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9
ZG11211| | 2013-11-21 21:42 | 只看该作者
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。

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10
diy1997| | 2013-11-22 08:52 | 只看该作者
最小值.

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11
pichen|  楼主 | 2013-11-22 08:55 | 只看该作者
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!

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pichen|  楼主 | 2013-11-22 11:05 | 只看该作者
像这种情况,有没有大牛给个好些的方案,小弟试试!!

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13
xcodes| | 2013-11-22 15:36 | 只看该作者
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

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14
ljxh401| | 2013-11-22 16:55 | 只看该作者
传说中的FFT 难道使用 检测 40-60 hz 的范围内 的 波

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15
Schvian| | 2013-11-22 17:10 | 只看该作者
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

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16
ljxh401| | 2013-11-22 17:19 | 只看该作者
楼主应该说是基准电压也在一定范围变回吧

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17
zyj9490| | 2013-11-23 22:00 | 只看该作者
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.

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qzlbwang| | 2013-11-24 09:59 | 只看该作者
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。

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pichen|  楼主 | 2013-11-25 11:16 | 只看该作者
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!!

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qzlbwang| | 2013-11-25 11:40 | 只看该作者
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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