JPH0143910B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0143910B2 JPH0143910B2 JP9855082A JP9855082A JPH0143910B2 JP H0143910 B2 JPH0143910 B2 JP H0143910B2 JP 9855082 A JP9855082 A JP 9855082A JP 9855082 A JP9855082 A JP 9855082A JP H0143910 B2 JPH0143910 B2 JP H0143910B2
- Authority
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- Japan
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- frequency
- input waveform
- sampling
- values
- sampling values
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- Expired
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は交流入力波形の周波数を、所定のサン
プリング周波数にてサンプリングされたサンプリ
ング値を利用してデイジタル式に求める周波数検
出方法に関する。
プリング周波数にてサンプリングされたサンプリ
ング値を利用してデイジタル式に求める周波数検
出方法に関する。
近時、交流入力波形をデイジタル式に検出する
方法が用いられるようになつてきた。この場合、
従来は、交流入力波形の半周期、または１周期を
ゼロクロススイツチ等で検出し、その周期の間に
発振器から生じるパルスをカウントし、カウント
されたパルス数を利用して周波数を検出してい
た。
方法が用いられるようになつてきた。この場合、
従来は、交流入力波形の半周期、または１周期を
ゼロクロススイツチ等で検出し、その周期の間に
発振器から生じるパルスをカウントし、カウント
されたパルス数を利用して周波数を検出してい
た。
しかし、この方法では、高精度の周波数を検出
するためには、高精度かつ高周波数の発振器を必
要とすると共に、複雑な回路を構成する必要があ
つた。
するためには、高精度かつ高周波数の発振器を必
要とすると共に、複雑な回路を構成する必要があ
つた。
本発明の目的は、複雑かつ高精度な発振器等を
用いることなく、簡単な構成で、マイクロコンピ
ユータ等によるデイジタル処理に適した高精度の
周波数検出方法を提供することにある。
用いることなく、簡単な構成で、マイクロコンピ
ユータ等によるデイジタル処理に適した高精度の
周波数検出方法を提供することにある。
本発明による周波数検出方法は交流入力波形を
所定のサンプリング周波数sでサンプリングし、
前記交流入力波形の極性が反転する前後の２つの
サンプリング値X′oおよびX′o+1を用い、これらを
交流入力波形の波高値Xnにて正規化し、前記交
流入力波形の周波数がその定格周波数pと等し
いと仮定して、この正規化されたサンプリング値
XoおよびXo+1大きさにより２つのサンプリング
値間の位相差p／s×360゜を配分して位相θoおよび θo+1を求め、これら各値より交流入力波形の周波
数を＝p×｜Xo｜＋｜Xo+1｜／Sinθo＋Sinθo+1
にて求めるこ とにより達成される。
所定のサンプリング周波数sでサンプリングし、
前記交流入力波形の極性が反転する前後の２つの
サンプリング値X′oおよびX′o+1を用い、これらを
交流入力波形の波高値Xnにて正規化し、前記交
流入力波形の周波数がその定格周波数pと等し
いと仮定して、この正規化されたサンプリング値
XoおよびXo+1大きさにより２つのサンプリング
値間の位相差p／s×360゜を配分して位相θoおよび θo+1を求め、これら各値より交流入力波形の周波
数を＝p×｜Xo｜＋｜Xo+1｜／Sinθo＋Sinθo+1
にて求めるこ とにより達成される。
以下本発明を図面に示す一実施例を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明に用いる装置の構成例を示す。
図において、１は極性変化検出回路で、被検出対
象である交流入力波形の極性反転を検出する。す
なわち、本発明では、図示しないサンプリング回
路により、交流入力波形を一定のサンプリング周
波数sにてサンプリングしているが、後述するよ
うに周波数検出に用いるのは、交流入力波形が、
正から負または負から正に反転する前後の２つの
サンプリング値を用いる。従つて極性変化検出回
路１は、この極性が反転する前後の２つのサンプ
リング値を検出するために用いられる。２は正規
化回路で、２つのサンプリング値を、交流入力波
形の波高値Xnにて正規化する。３は位相演算回
路で、上記２つのサンプリング値を基に、その位
相を演算にて求める。４は周波数演算回路で、上
記２つのサンプリング値や、位相等を基に、交流
入力波形の周波数を演算により求めるものであ
る。
図において、１は極性変化検出回路で、被検出対
象である交流入力波形の極性反転を検出する。す
なわち、本発明では、図示しないサンプリング回
路により、交流入力波形を一定のサンプリング周
波数sにてサンプリングしているが、後述するよ
うに周波数検出に用いるのは、交流入力波形が、
正から負または負から正に反転する前後の２つの
サンプリング値を用いる。従つて極性変化検出回
路１は、この極性が反転する前後の２つのサンプ
リング値を検出するために用いられる。２は正規
化回路で、２つのサンプリング値を、交流入力波
形の波高値Xnにて正規化する。３は位相演算回
路で、上記２つのサンプリング値を基に、その位
相を演算にて求める。４は周波数演算回路で、上
記２つのサンプリング値や、位相等を基に、交流
入力波形の周波数を演算により求めるものであ
る。
次に上記構成を用いた本発明方法を説明する。
まず始めに、本発明の基本的概念を第２図により
説明する。
まず始めに、本発明の基本的概念を第２図により
説明する。
交流入力波形を所定のサンプリング周波数sサ
ンプリングした場合、交流入力波形がプラスから
マイナスへ又はマイナスからプラスへ極性変化す
る前後のサンプリング値はほぼ直線的に変化す
る。本発明はこの特性を利用したものである。こ
こで、交流入力波形の周波数が変化すると、一
定のサンプリング周波数sにてサンプリングして
いるため、その周波数変化量に比例して、極性反
転前後の２サンプリング値の大きさも変化する。
第２図は周波数変化によるサンプリング値及び位
相の変化を示している。マイナスのサンプリング
値Xoを基準にして考えると、周波数が定格周
波数pと等しいときは、プラスのサンプリング値
Xo+1はXo+1＝Xpと等しく、又、そのとき位相θo
はθo＝θpとなる。このときの２サンプリング間の
位相差は360゜×p／sとなる。
ンプリングした場合、交流入力波形がプラスから
マイナスへ又はマイナスからプラスへ極性変化す
る前後のサンプリング値はほぼ直線的に変化す
る。本発明はこの特性を利用したものである。こ
こで、交流入力波形の周波数が変化すると、一
定のサンプリング周波数sにてサンプリングして
いるため、その周波数変化量に比例して、極性反
転前後の２サンプリング値の大きさも変化する。
第２図は周波数変化によるサンプリング値及び位
相の変化を示している。マイナスのサンプリング
値Xoを基準にして考えると、周波数が定格周
波数pと等しいときは、プラスのサンプリング値
Xo+1はXo+1＝Xpと等しく、又、そのとき位相θo
はθo＝θpとなる。このときの２サンプリング間の
位相差は360゜×p／sとなる。
周波数が定格周波数pより大きいときは、サ
ンプリング値Xo+1は周波数が等しいときより大
きくXo+1＝X1となる。このサンプリング値Xo+1
＝X1に対応する定格周波数pでの位相θo+1はθo+1
＝θ1となる。従つて、このときの２サンプリング
間の位相差は360×p／sより大きくなる。周波数 が定格周波数pより小さいときは、上記と逆にな
る。即ち、Xo+1＝X2，θo+1＝θ2となる。
ンプリング値Xo+1は周波数が等しいときより大
きくXo+1＝X1となる。このサンプリング値Xo+1
＝X1に対応する定格周波数pでの位相θo+1はθo+1
＝θ1となる。従つて、このときの２サンプリング
間の位相差は360×p／sより大きくなる。周波数 が定格周波数pより小さいときは、上記と逆にな
る。即ち、Xo+1＝X2，θo+1＝θ2となる。
本発明は上記の特性を利用した交流入力波形の
周波数を演算により検出する。すなわち、所定
のサンプリング周波数sにてサンプリングされた
サンプリング値の中から、極性変化検出回路１に
てプラスからマイナス又は、マイナスからプラス
に変化するサンプリング値を検出する。ここでマ
イナスのサンプリング値をX′o及びプラスのサン
プリング値をX′o+1とする。次に、サンプリング
値X′o，X′o+1を正規化回路２に（交流入力波形の
波高値Xnにより除算し、正規化された値Xoおよ
びXo+1を得る。すなわち、Xo＝X′o／Xn，Xo+1
＝X′o+1／Xnとなる。
周波数を演算により検出する。すなわち、所定
のサンプリング周波数sにてサンプリングされた
サンプリング値の中から、極性変化検出回路１に
てプラスからマイナス又は、マイナスからプラス
に変化するサンプリング値を検出する。ここでマ
イナスのサンプリング値をX′o及びプラスのサン
プリング値をX′o+1とする。次に、サンプリング
値X′o，X′o+1を正規化回路２に（交流入力波形の
波高値Xnにより除算し、正規化された値Xoおよ
びXo+1を得る。すなわち、Xo＝X′o／Xn，Xo+1
＝X′o+1／Xnとなる。
次に、正規化されたサンプリング値Xo，Xo+1
より、周波数が定格周波数pと等しいと仮定
し、サンプリング値Xo，Xo+1に対応する位相を
次式にて位相演算回路３で算出する。
より、周波数が定格周波数pと等しいと仮定
し、サンプリング値Xo，Xo+1に対応する位相を
次式にて位相演算回路３で算出する。
θo＝｜Xo／｜Xo｜＋｜Xo+1｜×p／s×360
（Xoに対する位相）
θo+1＝p／s×360−θo （Xo+1に対する位相）
すなわち、ここでは２サンプリング間の位相差
p／s×360゜を、正規化された２つのサンプリング 値XoおよびXo+1の大きさにより配分して、その
位相を求めている。
p／s×360゜を、正規化された２つのサンプリング 値XoおよびXo+1の大きさにより配分して、その
位相を求めている。
ここで、交流入力波形の周波数がその定格周
波数pと等しいときには、｜Xo｜＝sinθo，｜Xo+1
｜＝Sinθo+1が成立する。従つて、このとき、２
サンプリング値の和（｜Xo｜＋｜Xo+1｜）は
（sinθo＋sinθo+1）と等しい。周波数が定格周波
数より大きいときは、２サンプリング値の和（｜
Xo｜＋｜Xo+1｜）は（sinθo＋sinθo+1）より大き
く、周波数が定格周波数より小さいときは、２
サンプリング値の和（｜Xo｜＋｜Xo+1｜）は
｛sinθo＋sinθo+1）より小さくなる。またその変化
は周波数変化に比例し、ほぼ直線的であるので、
次式より周波数演算回路４にて周波数が算出さ
れる。
波数pと等しいときには、｜Xo｜＝sinθo，｜Xo+1
｜＝Sinθo+1が成立する。従つて、このとき、２
サンプリング値の和（｜Xo｜＋｜Xo+1｜）は
（sinθo＋sinθo+1）と等しい。周波数が定格周波
数より大きいときは、２サンプリング値の和（｜
Xo｜＋｜Xo+1｜）は（sinθo＋sinθo+1）より大き
く、周波数が定格周波数より小さいときは、２
サンプリング値の和（｜Xo｜＋｜Xo+1｜）は
｛sinθo＋sinθo+1）より小さくなる。またその変化
は周波数変化に比例し、ほぼ直線的であるので、
次式より周波数演算回路４にて周波数が算出さ
れる。
＝p×｜Xo｜＋｜Xo+1｜／sinθo＋sinθo+1
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、交流入力波形を
所定周波数でサンプリングした場合、その極性反
転前後の２つのサンプリング値の大きさが、周波
数の変化に比例してほぼ直線的に変化することを
利用したので、これら２つのサンプリング値を基
にした簡単な演算により、交流入力波形の周波数
を高精度に検出することができる。
所定周波数でサンプリングした場合、その極性反
転前後の２つのサンプリング値の大きさが、周波
数の変化に比例してほぼ直線的に変化することを
利用したので、これら２つのサンプリング値を基
にした簡単な演算により、交流入力波形の周波数
を高精度に検出することができる。
第１図は本発明の周波数検出方法に用いる装置
の構成例を示すブロツク図、第２図は本発明方法
の基本的概要を説明する特性図である。 １……極性変化検出回路、２……正規化回路、
３……位相演算回路、４……周波数演算回路。
の構成例を示すブロツク図、第２図は本発明方法
の基本的概要を説明する特性図である。 １……極性変化検出回路、２……正規化回路、
３……位相演算回路、４……周波数演算回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 交流入力波形を所定のサンプリング周波数s
でサンプリングし、前記交流入力波形の極性が反
転する前後の２つのサンプリング値X′oおよび
X′o+1を用い、これらを交流入力波形の波高値Xn
にて正規化し、前記交流入力波形の周波数がそ
の定格周波数pと等しいと仮定して、この正規化
されたサンプリング値XoおよびXo+1の大きさに
より２つのサンプリング値間の位相差p／s×360゜ を配分して位相θoおよびθo+1を求め、これら各値
より交流入力波形の周波数を＝p×
｜Xo｜＋｜Xo+1｜／Sinθo＋Sinθo+1にて求めることを
特徴とする 周波数検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9855082A JPS58215566A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 周波数検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9855082A JPS58215566A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 周波数検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58215566A JPS58215566A (ja) | 1983-12-15 |
| JPH0143910B2 true JPH0143910B2 (ja) | 1989-09-25 |
Family
ID=14222793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9855082A Granted JPS58215566A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 周波数検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58215566A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802046B2 (en) * | 2002-05-01 | 2004-10-05 | Agilent Technologies, Inc. | Time domain measurement systems and methods |
-
1982
- 1982-06-10 JP JP9855082A patent/JPS58215566A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58215566A (ja) | 1983-12-15 |
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