专利名称：一种单线圈振弦式仪器等精度频率测量方法和装置的制作方法
技术领域：
权利要求
1.一种单线圈振弦式仪器的等精度频率测量方法，首先通过钢弦激振使得频率测量线圈两端生成与钢弦固有频率一致的、幅值衰减的感生电压信号，然后通过等精度频率测量电路根据计数得到的感生电压脉冲样本数以及设置的标准参考脉冲频率计数器的计数值， 计算得到钢弦的频率，其特征在于，在频率测量线圈两端生成所述感生电压信号后，还通过感生电压衰减监测电路监测感生电压信号的幅值衰减情况，并在监测到感生电压信号的幅值衰减速度到预定值时，向等精度频率测量电路提供触发信号，所述等精度频率测量电路根据感生电压衰减监测电路提供的触发信号，调整等精度频率测量电路中的标准参考脉冲频率来调整等精度频率测量电路的测量时间。
2.根据权利要求1所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量方法，其特征在于，在等精度频率测量电路内设置主等精度频率测量电路和辅助等精度频率测量电路进行等精度频率测量，所述主等精度频率测量电路中的主标准参考脉冲频率小于辅助等精度频率测量电路中的辅助标准参考脉冲频率，当感生电压衰减监测电路在监测到感生电压信号的幅值衰减速度达到预定值时，通过主等精度频率测量电路向辅助等精度频率测量电路的切换实现等精度频率测量电路的测量时间的调整。
3.根据权利要求2所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量方法，其特征在于，所述感生电压衰减监测电路监测到感生电压衰减正常时，通过主等精度频率测量电路计数得到感生电压的脉冲样本数以及主等精度频率测量电路内设置的主标准参考脉冲频率计数器的计数值，计算得到钢弦的频率；所述感生电压衰减监测电路在监测到感生电压信号的幅值衰减速度达到预定值时，向辅助等精度频率测量电路提供触发信号，辅助等精度频率测量电路接收到触发信号后启动，并根据计数得到的感生电压的脉冲样本数以及辅助等精度频率测量电路内设置的辅助标准参考脉冲频率计数器的计数值，计算得到钢弦的频率。
4.根据权利要求1或2或3所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量方法，其特征在于，在频率测量线圈两端生成所述感生电压后，先将感生电压信号进行放大，再通过感生电压衰减监测电路监测放大后的感生电压的衰减情况，同时将放大的感生电压信号进行整形后再输入等精度频率测量电路。
5.根据权利要求2或3所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量方法，其特征在于， 通过逻辑控制电路实现由主等精度频率测量电路向辅助等精度频率测量电路的切换，并将主等精度频率测量电路和辅助等精度频率测量电路计数得到的感生电压脉冲样本数以及各频率计数器的计数值读入微控制器，由微控制器计算得到钢弦的频率。
6.一种单线圈振弦式仪器的等精度频率测量装置，包括激振装置、开关电路和等精度频率测量电路，所述开关电路分时段将激振装置和等精度频率测量电路分别与单线圈振弦式仪器中的频率测量线圈相连；所述分时段是指开关电路先连通激振装置和频率测量线圈，激振装置在频率测量线圈两端施加交变的扫频激振信号，在永磁体的作用下形成交变电磁力，驱动钢弦发生机械振动；开关电路再切断激振装置与频率测量线圈之间的连接，钢弦的机械振动形成单一频率的驻波，频率测量线圈两端形成与钢弦机械振动频率一致的、 幅值衰减的感生电压信号；开关电路再连通频率测量线圈和等精度频率测量电路，所述等精度频率测量电路根据计数得到的感生电压脉冲样本数以及设置的标准参考脉冲频率计数器的计数值，计算得到钢弦的频率，其特征在于，还包括感生电压衰减监测电路，所述感生电压衰减监测电路与等精度频率测量电路相连，感生电压衰减监测电路监测频率测量线圈两端生成的感生电压信号的幅值衰减情况，并在监测到感生电压信号的幅值衰减速度达到预定值时，向等精度频率测量电路提供触发信号，所述等精度频率测量电路还根据感生电压衰减监测电路提供的触发信号，调整等精度频率测量电路中的标准参考脉冲频率来调整等精度频率测量电路的测量时间。
7.根据权利要求6所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量装置，其特征在于，所述等精度频率测量电路包括主等精度频率测量电路、辅助等精度频率测量电路、逻辑控制电路和微控制器，所述逻辑控制电路分别与感生电压衰减监测电路和微控制器相连，所述主等精度频率测量电路包括主待测频率计数器和主标准参考脉冲频率计数器，所述辅助等精度频率测量电路包括辅助待测频率计数器和辅助标准参考脉冲频率计数器，所述主标准参考脉冲频率小于辅助标准参考脉冲频率，所述逻辑控制电路接收到感生电压衰减监测电路的触发信号后，通过控制主等精度频率测量电路向辅助等精度频率测量电路的切换实现等精度频率测量电路的测量时间的调整。
8.根据权利要求7所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量装置，其特征在于，还包括放大电路和整形电路，所述开关电路通过放大电路与感生电压衰减监测电路相连，所述开关电路依次通过放大电路和整形电路与等精度频率测量电路相连，所述放大电路将频率测量线圈两端生成的感生电压放大后再输入至感生电压衰减监测电路进行监测，所述整形电路将放大的感生电压信号进行整形后再输入等精度频率测量电路。
9.根据权利要求7所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量装置，其特征在于，所述逻辑控制电路为FPGA或CPLD。
10.根据权利要求8所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量装置，其特征在于，所述感生电压衰减监测电路包括依次连接的精密整流电路、滤波电路和电压比较电路，所述精密整流电路与放大电路相连，电压比较电路与逻辑控制电路相连。
全文摘要
本发明涉及一种单线圈振弦式仪器等精度频率测量方法和装置，该方法在频率测量线圈两端生成与钢弦固有频率一致的、幅值衰减的感生电压信号后，通过感生电压衰减监测电路监测感生电压信号的幅值衰减情况，并在监测到感生电压信号的幅值衰减速度达到预定值时，向等精度频率测量电路提供触发信号，再由等精度频率测量电路调整标准参考脉冲频率来调整等精度频率测量电路的测量时间，最后等精度频率测量电路根据计数得到的感生电压脉冲样本数以及设置的标准参考脉冲频率计数器的计数值，计算得到钢弦的频率。该方法能根据监测到的钢弦激振后的感生电压信号的幅值衰减情况，自适应地调节测量过程的持续时间，提高了单线圈振弦式仪器等精度频率测量的可靠性。
文档编号G01H11/06GK102374896SQ201110277519
公开日2012年3月14日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者毛良明, 江修, 沈省三 申请人:基康仪器(北京)有限公司