JPH0712861A - パルス周波数測定方法及び装置 - Google Patents

パルス周波数測定方法及び装置

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JPH0712861A
JPH0712861A JP15571193A JP15571193A JPH0712861A JP H0712861 A JPH0712861 A JP H0712861A JP 15571193 A JP15571193 A JP 15571193A JP 15571193 A JP15571193 A JP 15571193A JP H0712861 A JPH0712861 A JP H0712861A
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JP
Japan
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pulse
counter
frequency
signal
gate signal
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Pending
Application number
JP15571193A
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English (en)
Inventor
Kenji Yamada
健二 山田
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Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はパルス周波数測定方法及び装置に関
し、特に、パルス信号の低周波数から高周波数まで一定
して有効桁数を多くし、応答性の早い、周波数データを
得ることを特徴とする。 【構成】 本発明によるパルス周波数測定方法及び装置
は、パルス発生器(1)の測定パルス信号(1a)を第1カウ
ンタ(4)でダウンカウントすることによりゲート信号(4
a)を得ると共に、このゲート信号(4a)のパルス幅(Pw)を
基準クロック(3a)でカウントすることにより、測定パル
ス信号(1a)のパルス周波数(fp)を測定し、かつ、第1カ
ウンタ(4)に対する設定カウント数(C1)をパルス周波数
(fp)に応じて設定することにより低周波数から高周波数
迄精度の高い測定をする構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス発生器のパルス
周波数測定方法及び装置に関し、特に、パルス信号の低
周波数から高周波数まで一定して有効桁数を多くし、応
答性の早い周波数データを得るための新規な改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のパルス周
波数測定方法及び装置としては、一般に、図3で示す構
成が採用されていた。すなわち、図3においてパルス発
生器1の測定パルス信号1aは第2カウンタ2に入力さ
れている。
【0003】次に、基準クロック発生器3からの基準ク
ロック3aは、第1カウンタ4に入力され、この第1カ
ウンタ4で前記基準クロック3aをカウントして得たゲ
ート信号4aは前記第2カウンタ2に入力されている。
【0004】前記第1カウンタ4と第2カウンタ2とマ
イクロコンピュータ5とは共通バス6を介して接続され
ており、マイクロコンピュータ5からの第1カウンタ4
の設定カウント数C1は前記データバス6を介して前記
第1カウンタ4に入力されていると共に、第2カウンタ
2の第2カウント数C2はデータバス6を介してマイク
ロコンピュータ5に入力されている。前記ゲート信号4
aの一部は割込信号4aAとしてマイクロコンピュータ
5に入力されていると共に、マイクロコンピュータ5か
らのトリガ信号5aは第1カウンタ4に入力されてい
る。
【0005】次に、動作について説明する。まず、設定
カウント数C1で設定された数の基準クロック3aを第
1カウンタ4でカウントしてゲート信号4aを得ると共
に、このゲート信号4aのゲート時間内の測定パルス信
号1aのパルス数を第2カウンタ2でカウントすること
によりパルス周波数を求めていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のパルス周波数測
定方法及び装置は、以上のように構成されていたため、
次のような課題が存在していた。すなわち、パルス発生
器の測定パルス信号のパルス数が少ない場合は、ゲート
信号のゲート時間を長くしないと、データの有効桁数を
多くすることができず、逆に、このゲート時間を長くす
ると応答性が悪くなる。また、パルス周波数が低いとき
は、測定した周波数データがバラツキを伴っていた。
【0007】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、パルス信号の低周波数から
高周波数まで一定して有効桁数を多くし、応答性の早い
周波数データを得るようにしたパルス周波数測定方法及
び装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるパルス周波
数測定方法は、パルス発生器の測定パルス信号を第1カ
ウンタでダウンカウントすることによりゲート信号を得
ると共に、前記ゲート信号のパルス幅を第2カウンタを
介して基準クロックでカウントすることにより前記パル
ス周波数を測定する方法である。
【0009】さらに詳細には、前記パルス周波数は、fp
=fck×(C1/C2)[Hz]で得る方法である。但し、
fckは基準クロックの周波数、C1は第1カウンタの設
定カウント数、C2は第2カウント数である。
【0010】さらに詳細には、前記第1カウンタの設定
カウント数はマイクロコンピュータにより設定する方法
である。
【0011】さらに詳細には、前記第1カウンタの設定
カウント数は、前記パルス周波数に応じて繰り返し設定
し直すようにした方法である。
【0012】本発明によるパルス周波数測定装置は、パ
ルス発生器と、前記パルス発生器の測定パルス信号をダ
ウンカウントしてゲート信号を出力する第1カウンタ
と、前記ゲート信号に基づいて基準クロックをカウント
する第2カウンタと、前記各カウンタとマイクロコンピ
ュータとを接続するデータバスとを備え、前記ゲート信
号のパルス幅を前記基準クロックで測定することにより
前記パルス信号の周波数を測定するようにした構成であ
る。
【0013】さらに詳細には、前記第1カウンタには、
前記マイクロコンピュータからの設定カウント数が前記
データバスを介して入力するようにした構成である。
【0014】
【作用】本発明によるパルス周波数測定方法及び装置に
おいては、測定パルス信号を第1カウンタでダウンカウ
ントすることによりゲート信号を得ると共に、このゲー
ト信号のパルス幅を第2カウンタを介して基準クロック
で測定することにより、前記パルス信号の周波数を測定
することができる。また、測定パルス信号の周波数が高
くなるとこのゲート信号のパルス幅が極めて短くなり、
第2カウンタによるカウントが不可能となることを防ぐ
ため、その時のパルス周波数に応じてマイクロコンピュ
ータにより第1カウンタの設定カウント数を可変とし、
このゲート信号のパルス幅をほぼ一定に近くすることに
よって第2カウンタにおける基準クロックのカウントを
容易化している。
【0015】
【実施例】以下、図面と共に本発明によるパルス周波数
測定方法及び装置の好適な実施例について詳細に説明す
る。なお、従来例と同一又は同等部分については同一符
号を用いて説明する。図1は本発明によるパルス周波数
測定方法に適用する装置を示すブロック図である。
【0016】図1においてパルス発生器1の測定パルス
信号1aはダウンカウンタよりなる第1カウンタ4のク
ロック入力CLK1に入力されている。この第1カウン
タ4のトリガ入力TRG1にはマイクロコンピュータ5
の出力ポートOUTからのトリガ信号5aが入力されて
いる。
【0017】前記第1カウンタ4にて前記測定パルス信
号1aをダウンカウントして得たゲート信号4aは、前
記測定パルス信号1aの周期Tpと第1カウンタ4の設
定カウント数C1との積(Tp×C1)よりなると共
に、第2カウンタ2に入力されている。この第1カウン
タ4に設定される設定カウント数C1は、前記マイクロ
コンピュータ5によって設定され、パルスの周波数が零
の場合は1個とし、周波数が高くなるに従って設定カウ
ント数C1を多くしてゲート信号4aのゲート時間であ
るパルス幅Pwが何れの場合も図2に示すようにほぼ一
定となるようにパルス周波数fpを測定するごとに繰り
返し自動設定を行うように構成されている。
【0018】次に、基準クロック発生器3からの基準ク
ロック3aは、ゲート信号4aがゲート入力G2に入力
される第2カウンタ2のクロック入力CLK2に入力さ
れ、この基準クロック3aによって前記ゲート信号4a
のパルス幅Pwをカウントし、そのカウント数C2はデ
ータバス6を介してマイクロコンピュータ5のデータ入
力Dに入力される。また、前記ゲート信号4aの立下り
により形成された割込信号4bはマイクロコンピュータ
5の割込入力INTに入力されている。なお、この各カ
ウンタ4,2とマイクロコンピュータ5とはデータバス
6を介して互いに接続されている。
【0019】次に、本発明によるパルス周波数の測定を
行う場合について述べる。まず、初期状態として、第2
カウンタ2のカウント数C2を零、第1カウンタ4の設
定カウント数C1をパルス周波数が低いことを前提とし
て1にしておく。マイクロコンピュータ5の出力ポート
OUTからトリガ信号5aを出力し、第1カウンタ4を
スタートさせる。その後、パルス発生器1から最初の測
定パルス信号1aが第1カウンタ4に入ると出力OUT
1がHになり、次の測定パルス信号1aが入ると設定カ
ウント数C1がカウントダウンされる。この設定カウン
ト数C1が零になると出力OUT1がLになり、測定パ
ルス信号1aの周期Tp×設定カウント数C1時間のゲ
ート信号4aが作られる。このゲート信号4aが第2カ
ウンタ2のG2に入力され、そのゲート信号4aの時間
の間(パルス幅Pw)だけクロック入力CLK2に入力
された基準クロック3aが有効となりカウント数C2が
カウントアップされる。
【0020】次に、ゲート信号4aの立下りの割込信号
4bにより、マイクロコンピュータ5は第2カウンタ2
のカウント数C2を読み出し、その値から後述1式によ
りパルス周波数fpを求める。また、パルス周波数fpが
非常に低い場合は割込信号4bがすぐ入ってこないの
で、マイクロコンピュータ5内部で適当なタイムアウト
時間を設定しておき、そのタイミングによりカウント数
C2の途中経過を読み出す。ただし、第2カウンタ2が
オーバーフローした場合や、パルス発生器1から測定パ
ルス信号1aが入ってこなくてゲート信号4aがHにな
らない場合は、パルス周波数fpは零とする。
【0021】 fp=fck×(C1/C2)[Hz] ・・・1式 但し、fckは基準クロック3aの周波数、C1は第1カ
ウンタの設定カウント数、C2は第2カウンタのカウン
ト数である。また、パルス発生器1がエンコーダなどの
回転センサの場合は、測定パルス周波数fpと回転セン
サの1回転のパルス数Pecとから以下の2式により回転
数データRscを得ることができる。 Rsc=(60/Pec)×fp[rpm] ・・・2式
【0022】次に、前述の1式によりマイクロコンピュ
ータ5を介して得たパルス周波数fpが低い場合(零の
場合も含む)は、前述の設定カウント数C1は、マイク
ロコンピュータ5のプログラムにより1に設定している
が、この状態でパルス周波数が高くなってくると、ゲー
ト信号4aの時間幅であるパルス幅Pwが極端に短くな
って第2カウンタ2における基準クロック3aのカウン
トが不可能となるため、前回求めたパルス周波数fpに
応じてゲート信号4aの時間幅(パルス幅Pw)がほぼ
一定となるように次の3式により設定カウント数C1の
設定を行い、以後、毎回同一の処理を繰り返す。 C1=fp×TG+1 ・・・3式 但し、TGは一定時間に追い込みたいゲート信号4aの
設定時間幅である。
【0023】なお、前述のパルス周波数fpの測定にお
ける測定パルス信号1a、ゲート信号4a、基準クロッ
ク3a、カウント数C2の読み出し、設定カウント数C
1及びカウント数C2の零設定並びにトリガ信号5aの
各タイミングは、図2に示す通りである。
【0024】
【発明の効果】本発明によるパルス周波数測定方法及び
装置は、以上のように構成されているため、次のような
効果を得ることができる。すなわち、測定パルス信号を
第1カウンタでダウンカウントして得たゲート信号のパ
ルス幅を用いて基準クロックをカウントすると共に、第
1カウンタの設定カウント数をパルス周波数に応じて変
更設定しているため、パルスの周波数が低い場合又は高
い場合の何れにおいても分解能の高い高精度の測定がで
き、応答性の早いデータを得ることができる。さらに、
パルス発生器がエンコーダなどの回転センサの場合は、
測定パルス周波数と回転センサの1回転のパルス数とか
ら回転数データを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるパルス周波数測定方法に適用した
装置を示すブロック図である。
【図2】図1の各信号のタイミング図である。
【図3】従来のパルス周波数測定方法に適用した装置を
示すブロック図である。
【符号の説明】
1 パルス発生器 2 第2カウンタ 3 基準クロック発生器 4 第1カウンタ 5 マイクロコンピュータ 6 データバス 1a 測定パルス信号 4a ゲート信号 3a 基準クロック 5a トリガ信号 fp 測定パルス信号の周波数 fck 基準クロックの周波数 Tp 測定パルス信号の周期 C1 第1カウンタの設定カウント数 C2 第2カウンタのカウント数 Pw ゲート信号のパルス幅

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス発生器(1)の測定パルス信号(1a)
    を第1カウンタ(4)でダウンカウントすることによりゲ
    ート信号(4a)を得ると共に、前記ゲート信号(4a)のパル
    ス幅(Pw)を第2カウンタ(2)を介して基準クロック(3a)
    でカウントすることにより前記パルス信号(1a)のパルス
    周波数(fp)を測定することを特徴とするパルス周波数測
    定方法。
  2. 【請求項2】 前記パルス周波数(fp)は、fp=fck×(C
    1/C2)[Hz]で得ることを特徴とする請求項1記載
    のパルス周波数測定方法。但し、fckは基準クロック(3
    a)の周波数、C1は第1カウンタの設定カウント数、C
    2は第2カウント数である。
  3. 【請求項3】 前記第1カウンタ(4)の設定カウント数
    (C1)はマイクロコンピュータ(5)により設定することを
    特徴とする請求項2記載のパルス周波数測定方法。
  4. 【請求項4】 前記第1カウンタ(4)の設定カウント数
    (C1)は、前記パルス周波数(fp)に応じて繰り返し設定し
    直すことを特徴とする請求項3記載のパルス周波数測定
    方法。
  5. 【請求項5】 パルス発生器(1)と、前記パルス発生器
    (1)の測定パルス信号(1a)をダウンカウントしてゲート
    信号(4a)を出力する第1カウンタ(4)と、前記ゲート信
    号(4a)に基づいて基準クロック(3a)をカウントする第2
    カウンタ(2)と、前記各カウンタ(4,2)とマイクロコンピ
    ュータ(5)とを接続するデータバス(6)とを備え、前記ゲ
    ート信号(4a)のパルス幅(Pw)を前記基準クロック(3a)で
    測定することにより前記パルス信号(1a)の周波数(fp)を
    測定する構成としたことを特徴とするパルス周波数測定
    装置。
  6. 【請求項6】 前記第1カウンタ(4)には、前記マイク
    ロコンピュータ(5)からの設定カウント数(C1)が前記デ
    ータバス(6)を介して入力するように構成したことを特
    徴とする請求項5記載のパルス周波数測定装置。
JP15571193A 1993-06-25 1993-06-25 パルス周波数測定方法及び装置 Pending JPH0712861A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11333693B2 (en) 2020-06-24 2022-05-17 Seiko Epson Corporation Frequency measurement apparatus, microcontroller, and electronic apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11333693B2 (en) 2020-06-24 2022-05-17 Seiko Epson Corporation Frequency measurement apparatus, microcontroller, and electronic apparatus

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