Alexey_N 0 27 апреля, 2006 Опубликовано 27 апреля, 2006 · Жалоба Господа, ищутся идеи - как правильно, т.е. быстро и с хорошей точностью, измерить частоту синусоидального сигнала с небольшой частотой. Например 1 кГц. В качестве опоры имеем высокостабильный генератор с частотой, например 10 МГц. Спасибо. ЗЫ. Может есть что почитать на эту тему? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
rezident 0 27 апреля, 2006 Опубликовано 27 апреля, 2006 · Жалоба 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. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Alexey_N 0 27 апреля, 2006 Опубликовано 27 апреля, 2006 · Жалоба 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? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
TED17 0 27 апреля, 2006 Опубликовано 27 апреля, 2006 · Жалоба 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. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
rezident 0 27 апреля, 2006 Опубликовано 27 апреля, 2006 · Жалоба 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? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Alexey_N 0 27 апреля, 2006 Опубликовано 27 апреля, 2006 · Жалоба 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). Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Lonesome_Wolf 0 28 апреля, 2006 Опубликовано 28 апреля, 2006 · Жалоба ...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? Т.е. SNR 10 дБ. Думается, что в таких условиях желаемая точность вряд ли может быть достигнута. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Sasok 0 28 апреля, 2006 Опубликовано 28 апреля, 2006 · Жалоба А чем не устраивает TDC-GP1??? А зачем такая точность? :cranky: Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
AlexanderX 0 28 апреля, 2006 Опубликовано 28 апреля, 2006 · Жалоба 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. ;) Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Doctor40 0 28 апреля, 2006 Опубликовано 28 апреля, 2006 · Жалоба 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. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Alexey_N 0 28 апреля, 2006 Опубликовано 28 апреля, 2006 · Жалоба А чем не устраивает TDC-GP1??? А зачем такая точность? :cranky: Прикольная железочка :). Спасибо за наводку, весьма любопытно. Однако меня интересует не столько "железная" реализация вопроса сколько выбор правильного алкогоритма. 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? 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... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Stanislav 0 28 апреля, 2006 Опубликовано 28 апреля, 2006 · Жалоба 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? :blink: Может, речь о термокомпенсированном шла? Дык, и ему термостат не помешает... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Гость LordN 28 апреля, 2006 Опубликовано 28 апреля, 2006 · Жалоба Вот в этой теме его ранее изложил.я почти чайник в этой теме, где можно почитать/поглядеть подробности метода, для чайников? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Stanislav 0 28 апреля, 2006 Опубликовано 28 апреля, 2006 · Жалоба 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. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
rest1234 0 29 апреля, 2006 Опубликовано 29 апреля, 2006 · Жалоба 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. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться