13. Измерение частоты аналогового сигнала

13

13.Измерение частоты аналогового сигнала

Внастоящей главе описываются способы измерения частоты аналогового сигнала с помощью устройств сбора данных и автономных измерительных приборов.

13.1. Измерение частоты аналогового сигнала с использованием VI NI-DAQ

Для измерения частоты аналогового сигнала можно использовать функции NI-DAQmx.

Согласно теореме Найквиста наивысшая частота в спектре исследуемого сигнала, которую можно точно определить, равна половине частоты дискретизации. Это означает, что если нужно измерять частоту сигнала 100 Гц, то частота дискретизации должна быть, как минимум, 200 Гц. На практике используют частоты дискретизации в 5-10 раз выше ожидаемых частот исследуемого сигнала.

Кроме частоты дискретизации, необходимо определить и количество отсчетов сигнала. Отсчеты должны собираться в течение, как минимум, 3-х периодов сигнала. На практике, однако, сбор данных производят в течение 10-ти и более периодов. Например, для измерения частоты сигнала 100 Гц при частоте дискретизации 500 Гц необходимо собрать не менее 15-ти отсчетов или точек. Поскольку частота дискретизации в 5 раз больше частоты сигнала, то на период приходится 5 отсчетов, и для трех периодов получаем: 5 отсчетов ´ 3 периода = 15 отсчетов.

Количество собранных отсчетов определяет число дискрет по частоте, и, соответственно разрешающую способность при измерении частоты. Единица дискретности при измерении частоты равна частоте дискретизации, деленной на число собранных отсчетов. Например, если при частоте дискретизации 500 Гц собрано 100 отсчетов, дискретность измерения частоты составляет 5 Гц.