CN113433386A - 频计模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了频计模块；包括控制模块，所述控制模块上电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有辅助模块，所述控制模块上电性连接有计数模块，所述计数模块上电性连接有频率处理模块，所述频率处理模块上电性连接有数据接口，所述控制模块上电性连接有时基电路，所述时基电路与所述计数模块电性连接，所述控制模块上电性连接有通讯模块；本发明在频率处理模块中添加了调制解调器、频率滤波器增益放大器和频率调谐器，可以对输入波形进行处理，增大波形的稳定性，进而可以使得计数模块在进行计数处理的时候，提高系统的计数的效率和精准度，并且在系统中设有通讯模块，可以实现对检测数据进行远程传输。
Description
技术领域
本发明属于频率计数技术领域，具体涉及频计模块。
背景技术
频率计又称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。频率计主要由四个部分构成：时基(T)电路、输入电路、计数显示电路以及控制电路。频率，即是信号周期的倒数，也就是说，信号每单位时间完成周期的个数，一般取一秒为基本单位时间，测量频率的方法有很多，按照其工作原理分为无源测频法、比较法、示波器法和计数法等。计数法在实质上属于比较法，其中最常用的方法是电子计数器法。电子计数器是一种最常见、最基本的数字化测量仪器，然而市面上各种的电子计数器仍存在各种各样的问题。
如授权公告号为CN207232254U所公开的一种高精度小型频率计数器模块，包括：分频单元，用于完成参考信号和被测信号的降频；高精度时间测量单元，所述高精度时间测量单元包含粗时间测量单元和精细时间测量单元，所述粗时间测量单元用于完成计数器整数倍的计数，所述精细时间测量单元用于完成计数器小数倍的计算；数字滤波跟踪单元，用于滤除时间测量的误差，进一步计算得出高精度的频率。其虽然具有测量精度高、成本低、应用范围广的优点，能够满足时间频率测量行业的大部分应用，但是并未解决现有电子计数器在使用的时候存在有不能够实现对频率进行解调和滤波，降低频率中的杂波干扰，以及不能够对频率进行放大和调谐处理，并且不能够实现对计数数据进行远程传输等的问题，为此我们提出频计模块。
发明内容
本发明的目的在于提供频计模块，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：频计模块，包括控制模块，所述控制模块上电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有辅助模块，所述控制模块上电性连接有计数模块，所述计数模块上电性连接有频率处理模块，所述频率处理模块上电性连接有数据接口，所述控制模块上电性连接有时基电路，所述时基电路与所述计数模块电性连接，所述控制模块上电性连接有通讯模块；
所述频率处理模块中包括有调制解调器、频率滤波器、增益放大器、频率整形器、频率微分器、频率调谐器和频率门控器，所述调制解调器与所述数据接口电性连接，所述频率滤波器与所述调制解调器电性连接，所述增益放大器与所述频率滤波器电性连接，所述频率整形器与所述增益放大器电性连接，所述频率微分器与所述频率整形器电性连接，所述频率调谐器与所述频率微分器电性连接，所述频率门控器与所述频率调谐器电性连接；
所述控制模块上还电性连接有供电模块，所述供电模块上电性连接有市电网，所述控制模块上电性连接有复位电路。
优选的，所述驱动模块中包括有译码器、驱动器和和A/D转换器，所述A/D转换器与所述译码器电性连接，所述译码器与所述驱动器电性连接，所述辅助模块中包括有用于显示计数参数的显示器、用于控制调节选择的控制按键和用于播报警示的蜂鸣器，所述驱动器与所述显示器、所述控制按键和所述蜂鸣器分别电性连接。
优选的，所述供电模块中包括有降压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路，所述降压电路与所述市电网电性连接，所述整流电路与所述降压电路电性连接，所述滤波电路与所述整流电路电性连接，所述稳压电路与所述滤波电路电性连接，所述稳压电路的输出端与所述控制模块电性连接，所述整流电路用于将交流电压转换成直流电压，所述滤波电路用于将直流电压中的交流电压进行滤除。
优选的，所述控制模块上电性连接有存储模块，所述存储模块中至少包括有两组，两组所述存储模块分别为用于存储系统运行程序体的ROM存储模块和用于存储系统运行日志的RAM存储模块，所述存储模块中还包括有缓存模块，所述缓存模块与所述辅助模块电性连接。
优选的，所述调制解调器用于对输入的频率波进行调制解调，使得输入的频率波能够被频率处理模块进行识别，所述调制解调器采用的是内置式Modem。
优选的，所述频率滤波器用于滤除输入频率波中的杂波，所述频率滤波器通过阻带实现对杂波进行有效的滤除，并且通过通带使得输入频率波进行通过，所述频率滤波器采用的是双陷波开关频率滤波器LCLDT，所述双陷波开关频率滤波器LCLDT通过MOS电容、MOS晶体管开关和MOS运算放大器的设定可以实现处理连续信号。
优选的，所述增益放大器用于对所述频率滤波器进行滤波处理后的频率波进行放大处理，所述增益放大器采用的是共源共栅放大器，所述增益放大器中的放大增益中的倍数和分贝之间的转换公式如下所示：
AV(I)(dB)＝20lg[Vo/Vi(Io/Ii)]
Ap(dB)＝10lg(Po/Pi)
功率与电压、电流的关系是P＝V^2/R＝I^2R
两者的增益数值就一样了：
10lg[Po/Pi]＝10lg(V2o/R)/(V2i/R)＝20lg(Vo/Vi)。
优选的，所述频率整形器用于实现对输入的频率波形进行脉冲测量、压缩和任意相位和振幅整形，所述频率微分器用于实现将矩形波转换为尖脉冲波，用于实现对频率波进行检测是否存在有突变，所述频率门控器用于实现对频率波脉冲通过，从而进入所述计数模块进行计数。
优选的，所述频率协调器用于实现对频率波进行减少干扰，实现对频率波的干扰进行处理，降低外接对频率波的干扰。
优选的，所述通讯模块采用的是无线通讯、蓝牙通讯和5G通讯，所述时基电路采用的是555芯片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在频率处理模块中添加了调制解调器、频率滤波器增益放大器和频率调谐器，可以实现对输入波形进行有效的处理，增大波形的稳定性，进而可以使得计数模块在进行计数处理的时候，能够保持精准度，提高系统的计数的效率和精准度，并且在系统中设有通讯模块，可以实现对检测数据进行远程传输。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的频率处理模块结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2，本发明提供一种技术方案：频计模块，包括控制模块，所述控制模块上电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有辅助模块，所述控制模块上电性连接有计数模块，所述计数模块上电性连接有频率处理模块，所述频率处理模块上电性连接有数据接口，所述控制模块上电性连接有时基电路，所述时基电路与所述计数模块电性连接，所述控制模块上电性连接有通讯模块；
所述频率处理模块中包括有调制解调器、频率滤波器、增益放大器、频率整形器、频率微分器、频率调谐器和频率门控器，所述调制解调器与所述数据接口电性连接，所述频率滤波器与所述调制解调器电性连接，所述增益放大器与所述频率滤波器电性连接，所述频率整形器与所述增益放大器电性连接，所述频率微分器与所述频率整形器电性连接，所述频率调谐器与所述频率微分器电性连接，所述频率门控器与所述频率调谐器电性连接；
所述控制模块上还电性连接有供电模块，所述供电模块上电性连接有市电网，所述控制模块上电性连接有复位电路。
本实施例中，优选的，所述驱动模块中包括有译码器、驱动器和和A/D转换器，所述A/D转换器与所述译码器电性连接，所述译码器与所述驱动器电性连接，所述辅助模块中包括有用于显示计数参数的显示器、用于控制调节选择的控制按键和用于播报警示的蜂鸣器，所述驱动器与所述显示器、所述控制按键和所述蜂鸣器分别电性连接。
本实施例中，优选的，所述供电模块中包括有降压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路，所述降压电路与所述市电网电性连接，所述整流电路与所述降压电路电性连接，所述滤波电路与所述整流电路电性连接，所述稳压电路与所述滤波电路电性连接，所述稳压电路的输出端与所述控制模块电性连接，所述整流电路用于将交流电压转换成直流电压，所述滤波电路用于将直流电压中的交流电压进行滤除。
本实施例中，优选的，所述控制模块上电性连接有存储模块，所述存储模块中至少包括有两组，两组所述存储模块分别为用于存储系统运行程序体的ROM存储模块和用于存储系统运行日志的RAM存储模块，所述存储模块中还包括有缓存模块，所述缓存模块与所述辅助模块电性连接。
本实施例中，优选的，所述调制解调器用于对输入的频率波进行调制解调，使得输入的频率波能够被频率处理模块进行识别，所述调制解调器采用的是内置式Modem。
本实施例中，优选的，所述频率滤波器用于滤除输入频率波中的杂波，所述频率滤波器通过阻带实现对杂波进行有效的滤除，并且通过通带使得输入频率波进行通过，所述频率滤波器采用的是双陷波开关频率滤波器LCLDT，所述双陷波开关频率滤波器LCLDT通过MOS电容、MOS晶体管开关和MOS运算放大器的设定可以实现处理连续信号。
本实施例中，优选的，所述增益放大器用于对所述频率滤波器进行滤波处理后的频率波进行放大处理，所述增益放大器采用的是共源共栅放大器，所述增益放大器中的放大增益中的倍数和分贝之间的转换公式如下所示：
AV(I)(dB)＝20lg[Vo/Vi(Io/Ii)]
Ap(dB)＝10lg(Po/Pi)
功率与电压、电流的关系是P＝V^2/R＝I^2R
两者的增益数值就一样了：
10lg[Po/Pi]＝10lg(V2o/R)/(V2i/R)＝20lg(Vo/Vi)。
本实施例中，优选的，所述频率整形器用于实现对输入的频率波形进行脉冲测量、压缩和任意相位和振幅整形，所述频率微分器用于实现将矩形波转换为尖脉冲波，用于实现对频率波进行检测是否存在有突变，所述频率门控器用于实现对频率波脉冲通过，从而进入所述计数模块进行计数。
本实施例中，优选的，所述频率协调器用于实现对频率波进行减少干扰，实现对频率波的干扰进行处理，降低外接对频率波的干扰。
本实施例中，优选的，所述通讯模块采用的是无线通讯、蓝牙通讯和5G通讯，所述时基电路采用的是555芯片。
本发明的工作原理及使用流程：在使用的时候，通过市电网和供电模块实现对控制模块进行供电运行，然后通过数据接口实现对需要输入的频率波进行输入，频率波在频率处理模块中进行处理，先通过调制解调器对输入的频率波进行调制解调，使得输入的频率波能够被频率处理模块进行识别，再通过频率滤波器进行滤除输入频率波中的杂波，频率滤波器通过阻带实现对杂波进行有效的滤除，并且通过通带使得输入频率波进行通过，然后通过增益放大器用于对滤波处理后的频率波进行放大处理，再通过频率整形器对输入的频率波形进行脉冲测量、压缩和任意相位和振幅整形，频率微分器用于实现对频率波进行检测是否存在有突变，频率门控器用于实现对频率波脉冲通过，从而进入所述计数模块进行计数，并且频率协调器实现对频率波进行减少干扰，实现对频率波的干扰进行处理，降低外接对频率波的干扰，然后通过计数模块进行计数，且在计数的时候通过时基电路进行计时，在时间范围内计数频率波的数量，然后计数参数通过控制模块实现对数据进行处理，且处理包括有将数据信息存储在存储模块内，以及通过驱动模块实现在辅助模块中的显示屏上进行显示，还能够通通讯模块进行远程传输，且在计数完成后，可以通过复位模块实现对设备进行复位处理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.频计模块，包括控制模块，其特征在于：所述控制模块上电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有辅助模块，所述控制模块上电性连接有计数模块，所述计数模块上电性连接有频率处理模块，所述频率处理模块上电性连接有数据接口，所述控制模块上电性连接有时基电路，所述时基电路与所述计数模块电性连接，所述控制模块上电性连接有通讯模块；
所述频率处理模块中包括有调制解调器、频率滤波器、增益放大器、频率整形器、频率微分器、频率调谐器和频率门控器，所述调制解调器与所述数据接口电性连接，所述频率滤波器与所述调制解调器电性连接，所述增益放大器与所述频率滤波器电性连接，所述频率整形器与所述增益放大器电性连接，所述频率微分器与所述频率整形器电性连接，所述频率调谐器与所述频率微分器电性连接，所述频率门控器与所述频率调谐器电性连接；
所述控制模块上还电性连接有供电模块，所述供电模块上电性连接有市电网，所述控制模块上电性连接有复位电路。
2.根据权利要求1所述的频计模块，其特征在于：所述驱动模块中包括有译码器、驱动器和和A/D转换器，所述A/D转换器与所述译码器电性连接，所述译码器与所述驱动器电性连接，所述辅助模块中包括有用于显示计数参数的显示器、用于控制调节选择的控制按键和用于播报警示的蜂鸣器，所述驱动器与所述显示器、所述控制按键和所述蜂鸣器分别电性连接。
3.根据权利要求1所述的频计模块，其特征在于：所述供电模块中包括有降压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路，所述降压电路与所述市电网电性连接，所述整流电路与所述降压电路电性连接，所述滤波电路与所述整流电路电性连接，所述稳压电路与所述滤波电路电性连接，所述稳压电路的输出端与所述控制模块电性连接，所述整流电路用于将交流电压转换成直流电压，所述滤波电路用于将直流电压中的交流电压进行滤除。
4.根据权利要求1所述的频计模块，其特征在于：所述控制模块上电性连接有存储模块，所述存储模块中至少包括有两组，两组所述存储模块分别为用于存储系统运行程序体的ROM存储模块和用于存储系统运行日志的RAM存储模块，所述存储模块中还包括有缓存模块，所述缓存模块与所述辅助模块电性连接。
5.根据权利要求1所述的频计模块，其特征在于：所述调制解调器用于对输入的频率波进行调制解调，使得输入的频率波能够被频率处理模块进行识别，所述调制解调器采用的是内置式Modem。
6.根据权利要求1所述的频计模块，其特征在于：所述频率滤波器用于滤除输入频率波中的杂波，所述频率滤波器通过阻带实现对杂波进行有效的滤除，并且通过通带使得输入频率波进行通过，所述频率滤波器采用的是双陷波开关频率滤波器LCLDT，所述双陷波开关频率滤波器LCLDT通过MOS电容、MOS晶体管开关和MOS运算放大器的设定可以实现处理连续信号。
7.根据权利要求1所述的频计模块，其特征在于：所述增益放大器用于对所述频率滤波器进行滤波处理后的频率波进行放大处理，所述增益放大器采用的是共源共栅放大器，所述增益放大器中的放大增益中的倍数和分贝之间的转换公式如下所示：
AV(I)(dB)＝20lg[Vo/Vi(Io/Ii)]
Ap(dB)＝10lg(Po/Pi)
功率与电压、电流的关系是P＝V^2/R＝I^2R
两者的增益数值就一样了：
10lg[Po/Pi]＝10lg(V2o/R)/(V2i/R)＝20lg(Vo/Vi)。
8.根据权利要求1所述的频计模块，其特征在于：所述频率整形器用于实现对输入的频率波形进行脉冲测量、压缩和任意相位和振幅整形，所述频率微分器用于实现将矩形波转换为尖脉冲波，用于实现对频率波进行检测是否存在有突变，所述频率门控器用于实现对频率波脉冲通过，从而进入所述计数模块进行计数。
9.根据权利要求1所述的频计模块，其特征在于：所述频率协调器用于实现对频率波进行减少干扰，实现对频率波的干扰进行处理，降低外接对频率波的干扰。
10.根据权利要求1所述的频计模块，其特征在于：所述通讯模块采用的是无线通讯、蓝牙通讯和5G通讯，所述时基电路采用的是555芯片。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210924 |