Частотомер НЧ высокой точности

[ZorkiyA]

Интересуют методы измерения НЧ сигнала с высокой точностью измерения.
Сигнал от 100Гц до 3-4 кГц.
Сигнал синусоидальный, модифицированный в меандр, идет пачками длительностью 0,1 - 0,5 сек. раз в 1-2 сек.
Нужно измерить частоту сигнала в каждой пачке с точностью до 0,01Гц.
Понятно что методом прямого подсчета импульсов за опр. период времени тут не пойдет, остается либо измерять период, либо вычислять через БПФ, правда даст ли БПФ нужную точность.
Предполагается что частотомер на микроконтроллере.
Прошу высказать свои соображения или может кто на практике что делал?

[AlDed]

Интересуют методы измерения НЧ сигнала с высокой точностью измерения.

но вы ничего про эту точность так и не сказали
какая погрешность измерения вам нужна?

[E97]

Наверно так:
Создать два масива показаний таймера.
В один из которых записиваются значения таймера когда уровень измеряемого сигнала, низкий.
Другой масив для показаний таймера, когда уровень сигнала высокий.
Когда по прерыванию определяется значение таймера, оно поочередно сравнивается
с каждым значением соответствующего масива и первое попавшееся большее значение масива заменяется на показание таймера. Или записывается в элемент с нулевым значением.
Затем все не нулевые значения обоих масивов складываются (кроме последнего не нулевого), и делятся на число не нулевых значений масива-1.
В результате получим значение времени периода импульса.

Например до измерения масивы имели вид

$ffff,$0000,$0000,$0000,$0000

$ffff,$0000,$0000,$0000,$0000

Во время измерений, при низком уровне сигнала получили значения таймера
$001c, $0020,$0023, $001a,$001d,$0020,$001f,$0020,$0021
В соответствующий массив сохранилось
$001a,$001d,$001f,$0020,$0021

Во время измерения изменились

$001a,$001d,$001f,$0020,$0021

$0020, $0021,$0022,$08F0,$0000

Для измерения берется 1,2,3й элементы масива, так как пятый элемент в одном из масивов нулевой.
($001a+$0020+$001d+$0021+$001f+$0022)/3=$003D

По переполнению таймера или переходу за рамки измерения (›0,01c) необходимо заново провести цикл измерения с предварительной инициализацией ячеек массивов.

[Easyrider83]

На низких частотах измеряют не количество импульсов в сигнале, а количество тактов за один импульс сигнала. А тут предела точности нет.

[avp94]

На низких частотах измеряют не количество импульсов в сигнале, а количество тактов за один импульс сигнала. А тут предела точности нет.

Навеяло: "К чему слова - они пусты, снимай штаны - пойдем в кусты".
Подсчитайте, какова должна быть тактовая частота для того что-бы различить 3999.99 и 4000Гц что бы выполнить требования топик стартера согласно вашему методу. Какое железо будете использовать? А если повысить точность на порядок?

[MisterDi]

А тут предела точности нет.

Джиттер и температурную нестабильность задающего генератора пока еще не отменили. Для 5000 Гц, чтобы обеспечить точность 0,01Гц методом подсчета тактовых импульсов, нужно иметь тактовую порядка 2,5ГГц к тому же из-за фиксированного такта, погрешность измерения при таком методе будет нелиненйно меняться в зависимости от частоты.

[Easyrider83]

avp94, с точностью до 625нс. 2МГц вполне достаточно. А мы можем запросто заложить 48Мгц, повысив точность еще в 20 раз. Это на МК. А на ПЛИС еще в 10.

[Easyrider83]

Джиттер и температурную нестабильность задающего генератора пока еще не отменили. Для 5000 Гц, чтобы обеспечить точность 0,01Гц нужно иметь тактовую порядка 2,5ГГц

Приведите рассчеты, пожалуйста. Возможно я не прав.

[MisterDi]

период 5000Гц - 0,0002с
период 5000,01Гц - 0,0001999996с
разница 4е-10 с
соответственно обратная величина будет минимальной тактовой - 2,5е9 Гц

[Easyrider83]

Убедили. После 1кГ переходить к другому методу подсчета.