JPS58215566A - 周波数検出方法 - Google Patents
周波数検出方法Info
- Publication number
- JPS58215566A JPS58215566A JP9855082A JP9855082A JPS58215566A JP S58215566 A JPS58215566 A JP S58215566A JP 9855082 A JP9855082 A JP 9855082A JP 9855082 A JP9855082 A JP 9855082A JP S58215566 A JPS58215566 A JP S58215566A
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- Japan
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- frequency
- input waveform
- sampled values
- polarity
- sampling
- Prior art date
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- Granted
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-
- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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
てディジタル式に求める周波数検出方法に関する。
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
てディジタル式に求める周波数検出方法に関する。
［発明の技術的背景およびその問題点］近時、交流入力
波形をディジタル式に検出する方法が用いられるよう（
：なってきた。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ッチ等で検出し、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
。
波形をディジタル式に検出する方法が用いられるよう（
：なってきた。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ッチ等で検出し、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った。
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った。
本発明の目的は、複雑かつ高精度な発振器等を用イルコ
トなく、簡単な構成で、マイクロコンピュータ等による
ディ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。
トなく、簡単な構成で、マイクロコンピュータ等による
ディ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。
［発明の概要］
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ｆ、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’
ｎおよびＸ’ｎ＋１を用い、これらを交流入力波形の波
高値Ｘｍにて正規化し、前記交流入力波形の周波数ｆが
その定格周波数ｆｏと等しいと仮定して、この正規化さ
れたサンプリング値Ｘｎ およびＸｒ＋＋＋大きさによ
り２つのサンプリングθｎ＋ｔを求め、これら各位より
交流入力波形の周波り達成される。
ンプリング周波数ｆ、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’
ｎおよびＸ’ｎ＋１を用い、これらを交流入力波形の波
高値Ｘｍにて正規化し、前記交流入力波形の周波数ｆが
その定格周波数ｆｏと等しいと仮定して、この正規化さ
れたサンプリング値Ｘｎ およびＸｒ＋＋＋大きさによ
り２つのサンプリングθｎ＋ｔを求め、これら各位より
交流入力波形の周波り達成される。
〔発明の実施例〕 −
以下本発明を図面に示す一実施例を参照して詳細Ｃ′−
説明する。
説明する。
第１図は本発明１：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ｆｓにてサンプリング
しているが、後述するよう（二側波数検出に用いるのは
、交流入力波形が、正から負まだ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。従って極性変化
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Ｃ１用いられる。２は正規化回
路で、上記２つのサンプリング値を、交流入力波形の波
高値Ｘｍ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。
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ｆｓにてサンプリング
しているが、後述するよう（二側波数検出に用いるのは
、交流入力波形が、正から負まだ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。従って極性変化
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Ｃ１用いられる。２は正規化回
路で、上記２つのサンプリング値を、交流入力波形の波
高値Ｘｍ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１＝、本発明の基本的概念を第２図１′″−よ
り説明する。
り説明する。
交流入力波形を所定のサンプリング周波数ｆ８でサンプ
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１：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ｆ
が変化すると、一定のサンプリング周波数ｆ、−二でサ
ンプリングしているため、その周波数変化量Ｃ二比例し
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。
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１：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ｆ
が変化すると、一定のサンプリング周波数ｆ、−二でサ
ンプリングしているため、その周波数変化量Ｃ二比例し
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図は周波数変化にす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Ｘｎ を
基準６二して考えると、周波数ｆが定格周波数ｆｏと等
しいと−きは、プラスのサンプリング値ｘｒ１＋ｌはＸ
ｎ＋ｔ ＝Ｘ（、と等しく、又、そのとき位相θｎはθ
ｎ＝θ０となる。このときの２サンプリング間の位相差
は３６０°Ｘ贅となる。
化を示している。マイナスのサンプリング値Ｘｎ を
基準６二して考えると、周波数ｆが定格周波数ｆｏと等
しいと−きは、プラスのサンプリング値ｘｒ１＋ｌはＸ
ｎ＋ｔ ＝Ｘ（、と等しく、又、そのとき位相θｎはθ
ｎ＝θ０となる。このときの２サンプリング間の位相差
は３６０°Ｘ贅となる。
周波数ｆが定格周波数ｆｏより大きいときは、サンプリ
ング値Ｘｎ＋ｓは周波数が等しいときより太き（Ｘｎ↓
１＝Ｘ、となる。このサンプリング値Ｘｎ＋＋ ＝ Ｘ
。
ング値Ｘｎ＋ｓは周波数が等しいときより太き（Ｘｎ↓
１＝Ｘ、となる。このサンプリング値Ｘｎ＋＋ ＝ Ｘ
。
Ｃ＝対応する定格周波数ｆＯでの位相θｒｌ＋１はθｆ
ｉ＋１＝θ１となる。従って、このときの２サンプリン
グ間の位相差は３６０ ＸＧより大きくなる。周波数ｆ
が定格周波数ｆ、より小さいときは、上記と逆（−なる
。
ｉ＋１＝θ１となる。従って、このときの２サンプリン
グ間の位相差は３６０ ＸＧより大きくなる。周波数ｆ
が定格周波数ｆ、より小さいときは、上記と逆（−なる
。
即ち、Ｘ１１４−１ ＝ Ｘ、 、θＱ＋１７：θ、と
なる。
なる。
本発明は上記の特性を利用し交流入力波形の周波数ｆ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ｆｓ ｌ二で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（１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’ｎ
及びプラスのサンプリング値をＸ’ｎ＋＋どする。次（
二、サンプリング値Ｘ’ｎ 、 Ｘ’ｎ＋１を正規化回
路２１ユ（交流入力波形の波高値Ｘｍにより除算し、正
規化されだ値Ｘｎ およびＸｎｎを得る。すなわち、Ｘ
ｎ＝Ｘ’ｎ／Ｘｍ 、 Ｘｎ＋＋：Ｘ’ｎ＋ｓ／Ｘｍ
となる。
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ｆｓ ｌ二で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（１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’ｎ
及びプラスのサンプリング値をＸ’ｎ＋＋どする。次（
二、サンプリング値Ｘ’ｎ 、 Ｘ’ｎ＋１を正規化回
路２１ユ（交流入力波形の波高値Ｘｍにより除算し、正
規化されだ値Ｘｎ およびＸｎｎを得る。すなわち、Ｘ
ｎ＝Ｘ’ｎ／Ｘｍ 、 Ｘｎ＋＋：Ｘ’ｎ＋ｓ／Ｘｍ
となる。
次に、正規化されたサンプリング値Ｘｎ 、Ｘｎ＋ｒ
より、周波数ｆが定格周波数ｆ。と等しいと仮定し、
サンプリング値Ｘｎ 、 Ｘｎ＋＋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ｆが定格周波数ｆ。と等しいと仮定し、
サンプリング値Ｘｎ 、 Ｘｎ＋＋に対応する□位相を
次式にて位相演算回路３で算出する。
すなわち、ここでは２サンプリング間の位相差ｉＬ×３
６０°を、正規化された２つのサンプリング値ｆ自 Ｘｎ およびＸｎ＋１の大きさにより配分して、その位
相を求めている。
６０°を、正規化された２つのサンプリング値ｆ自 Ｘｎ およびＸｎ＋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ｆがその定格周波数ｆ。
と等しいときＣ二は、１Ｘｎｌ＝ｓｉｎθｎ 、 ｌＸ
ｎ＋１１ ＝ｓｉｎθｎ４−１が成立する。従って、こ
のとき、２サンプリング値の和（ｌＸｎ ｌ ＋ｌＸｎ
＋ｓ ｌ ）は（ｓｉｎθｎ十ｓｉｎθｆｉ＋１）と等
しい。周波数ｆが定格周波数より大きいときは、２ザン
プリング値の和（ｌＸｎ ｌ＋ ｌＸｎ＋＋ ｌ ）は
（ｓｉｎθｎ＋ｓｉｎθｎ＋ｘ ）より大きく、周波数
ｆが定格周波数より小さいときは、２サンプリング値の
和（ｌＸｎｌ＋ＩＸｎ＋ｌＩ）は（ｓｉｎθｎ ＋ ｓ
ｉｎθ口＋＋ ） より小さくなる。１だその変化は周
波数変化に比例し、はぼ直線的であるので、次式より周
波数演算回路４にで周波数ｆが算出される。
ｎ＋１１ ＝ｓｉｎθｎ４−１が成立する。従って、こ
のとき、２サンプリング値の和（ｌＸｎ ｌ ＋ｌＸｎ
＋ｓ ｌ ）は（ｓｉｎθｎ十ｓｉｎθｆｉ＋１）と等
しい。周波数ｆが定格周波数より大きいときは、２ザン
プリング値の和（ｌＸｎ ｌ＋ ｌＸｎ＋＋ ｌ ）は
（ｓｉｎθｎ＋ｓｉｎθｎ＋ｘ ）より大きく、周波数
ｆが定格周波数より小さいときは、２サンプリング値の
和（ｌＸｎｌ＋ＩＸｎ＋ｌＩ）は（ｓｉｎθｎ ＋ ｓ
ｉｎθ口＋＋ ） より小さくなる。１だその変化は周
波数変化に比例し、はぼ直線的であるので、次式より周
波数演算回路４にで周波数ｆが算出される。
以上のように本発明Ｃ二よれば、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ｆ二検出することができる。
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ｆ二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
を示すブロック図、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。 ■・・・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
を示すブロック図、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。 ■・・・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】 交流入力波形を所定のサンプリング周波数ｆ８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’ｎおよびＸ’ｎ＋１を用い、こ
れらを交流入力波形の波高値ｘｍ ｌ二で正規化し、前
記交流入力波形の周波数ｆがその定格周波数ｆ。と等し
いと仮定して、この正規化されたサンプリング値Ｘｎ
およびＸｎ＋１の大きさによ、すｆ。 ２つのサンプリング値開の位相差 ×３６０°を配子
ν 分して位相θｎ およびθｎ＋１を求め、これら６値よ
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 true JPS58215566A (ja) | 1983-12-15 |
| JPH0143910B2 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) |
Cited By (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
Cited By (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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0143910B2 (ja) | 1989-09-25 |
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