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申请/专利权人：陕西天行健车联网信息技术有限公司

摘要：本发明属于测量技术领域,涉及一种提高频率测量灵敏度的装置及方法，包括频率选择模块、信号处理模块、分频模块、采集测量模块、显示输出模块；通过频率选择模块，确定要测量的信号的频率范围；通过信号处理模块将待测信号的幅值调整到分频模块的正常信号输入阈值，同时做硬件上的滤波处理，滤除掉信号中包含的噪音引号；通过分频模块对待测信号的频率做降频处理；通过采集测量模块，实现对待测信号频率的精确测量及真实值还原；通过显示输出模块将最后测量结果输出。本发明在不增加成本及体积的前提下，实现更高的频率测量精度及灵敏度，且本发明本身硬件设计简单、算法运算量很小，不依赖于特定器件或模块，具有普遍适用性。

主权项：1.一种提高频率测量灵敏度的装置，其特征在于，包括：频率选择模块、信号处理模块、分频模块、采集测量模块、显示输出模块、电源模块；所述频率选择模块输入端接收待测频率信号，所述频率选择模块用于根据待测信号选择测量档位，以获得最高的测量灵敏度及精度；所述信号处理模块的输入端连接所述频率选择模块的输出端；所述信号处理模块用于待测量信号的电压幅值转换，在保证不改变待测信号的频率及相位前提下，将其幅值转换到分频单元可接受的阈值范围内，同时对待测信号进行硬件滤波，去除杂质噪音；所述分频模块的输入端连接所述信号处理模块的输出端；所述分频模块用于对信号做分频处理，实现降频，输入信号的频率为Q，分频系数为N，则输出信号的频率变为QN；所述采集测量模块的输入端连接所述分频模块的输出端；所述采集测量模块用于通过捕获分频模块输出的降频后的信号上升沿或下降沿，直接测量信号的周期T，则直接测量到的信号频率为f＝1T，则待测信号的频率为NT；所述显示输出模块的输入端连接所述采集测量模块的输出端；所述显示输出模块用于将测量结果输出到显示设备；所述电源模块用于给装置供电；所述分频模块包括分频电路，分频电路包括74LS160计数器U7、U8、U9、U10，分频选择开关J1-J4，信号接入MCU处理器开关J5，信号输入接口J16,电阻R4、R5组成的分压电路，分频电路的连接方式为：74LS160计数器U7、U8、U9、U10的端口3、4、5、6、8接地，端口1、7、9、10、16连接至电源，74LS160计数器U7的端口2为分频电路的输入，通过分频选择开关J1接口连接至信号处理模块的输出端，74LS160计数器U7的端口15为第一级10分频后的输出；74LS160计数器U7的输出端口15通过分频选择开关J2接口连接至第二级10分频74LS160计数器U8的输入端口2，74LS160计数器U8的输出端口为15；74LS160计数器U8的15端口通过分频选择开关J3接口连接至第三级10分频74LS160计数器U9的输入端口2，74LS160计数器U9的输出端口为15；74LS160计数器U9的15端口通过分频选择开关J4接口连接至第四级10分频74LS160计数器U10的输入端口2，74LS160计数器U10的输出端口15连接至电阻R5，电阻R5连接至电阻R4实现分压，分压后的信号连接至信号接入MCU处理器开关J5接口，通过信号接入MCU处理器开关J5将最终处理好的待测信号输入给测量模块；信号输入接口J16用于将待测信号接入装置；J1-J4为分频选择开关，依次短接分频选择开关J1-J4，则分频系数一次增加10倍；信号接入MCU处理器开关J5为信号接入MCU处理器开关；电阻R4、R5组成分压电路，用于将最后的5V的分频信号转换为3.3V输入到MCU处理器；所述显示输出模块包括显示输出电路，显示输出电路包括芯片MAX3232ESE，电容，C25～29，RS232串口通信接口J14、J15，显示输出电路的连接方式为：电容C25两端分别连接芯片MAX3232ESE的管脚1、3，电容C26两端分别连接芯片MAX3232ESE的管脚4、5，电容C27两端分别连接芯片MAX3232ESE的管脚16和接地，电容C28两端分别连接芯片MAX3232ESE的管脚2和接地，电容C29两端分别连接芯片MAX3232ESE的管脚6和接地，MAX3232ESE的管脚16连接供电，MAX3232ESE的管脚15接地，MAX3232ESE的管脚11连接至MCU_TX5，MAX3232ESE的管脚12连接至MCU_RX5，MAX3232ESE的管脚14连接至RS232_RX1，MAX3232ESE的管脚13连接至RS232_TX1，MAX3232ESE的管脚14连接至RS232串口通信接口J14接口的端口2，MAX3232ESE的管脚13连接至RS232串口通信接口J14的端口3，RS232串口通信接口J15为共地接口；RS232串口通信接口J14、J15为RS232串口通信接口，通过所述RS232串口通信接口，可连接至其他RS232设备，通过该接口连接到电脑可显示设备的测量结果；所述电源模块的电源电路包括电源芯片U1、二位开关S2、保险丝F8、LED灯D1、电阻R1、电阻R7及电容C1-C10；所述电源电路的连接方式为：外部供电连接至二位开关S2的输入端口5，二位开关S2的输出端口6连接至保险丝F8的1端口，保险丝F8的2端口连接至电容C1、C4及电源芯片U1的3端口，电源芯片U1的1端口连接到参考地，电源芯片U1的输出端口2、输出端口4短接后连接至电容C2、C3，电源芯片U1的端口2和4通过连接至电阻R1生成MCU_3V3电压网络，网络用于给MCU供电，同时连接至电容C5-C10和电阻R7；二位开关S2、保险丝F8、电容C4、C1、C3、C2、电源芯片U1组成降压电路，将外部接入的5V供电转换成MCU工作需要的3.3V，其中电源芯片U1实现5V转换到3.3V，二位开关S2为通断开关用于给设备上电或下电，电容C1-C4为滤波电容滤除电源杂质，保险丝F8为保险丝用于过流保护；电阻R7、LED灯D1为MCU电源指示电路，通过LED灯D1指示3.3V供电是否正常；电阻R1、电容C5-C10为电源滤波电路，用于对MCU的供电IO引脚做电源滤波。

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