第36卷第2期 2013年6月
上海船舶运输科学研究所学报
JOURNAL OF SHANGHAI SHIP AND SHIPPING RESEARCH INSTITUTE
文章编号：1674-5949(2013)02-0038-05
多通道频率测量模块设计
戈亮，赵标
（中海船研科技股份有限公司研究开发部，上海200135）
Vol. 36 No. 2 Jun.2013
摘要：设计了一种用于柴油机转速频率测量的多通道转速频率处理模块，该设计结合了ARM处理芯片与 Flash-CM(>S结构FPGA芯片的优势，可以提高转速测量准确性和可靠性。该模块在实际运用中，达到了较高的精度并体现出优良的性能。
关键调：频率测量：ARM；现场可编程门列阵；抗干扰
中图分类号：TM935.1
文献标志码：A
DesignofMulti-ChannelFrequencyMeasurementModule
GeLiang·ZhaoBiao
(Research and Development Department, China Shipping Technology Co., LTD,Shanghai 200135,China) Abstract: This paper describes a design of multichannel frequency measurement module, ARM and Flash-CMOS FPGA are used for improving the performance. The methods for improving precision and reliability are discussed. The method is verified through practical application,
Key words; frequency measurement; ARM; FPGA; anti-interference 0引言
在柴油机运行状态监控中，有些监控点需要对脉冲信号进行精确的频率测量，包括主机转速、增压机转速等。柴油机转速的测定方式一般分为三种：离心式、电磁式和气压式。离心式利用飞块、弹黄测定转速，多用于中型柴油机；电磁式利用电磁感应原理测定转速，多用于中、低速柴油机；气压式利用增压空气压力测定转速，仅适用于机械增压的小型柴油机。所述柴油机采用电磁式传感器测量转速。传感器输出交流频率信号，再由后级整形成脉冲频率，输人模块电路进行测量计算，其测量的精度和速度对柴油机的控制十分关键。传统的脉冲测量模块一般利用中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU)直接进行脉冲频率采集测量，此方法需要一些外围电路对输人脉冲信号进行处理，且CPU内部资源有限，不能很好地满足多通道同步高速、高精度测量的要求。介绍了一种用于柴油机转速测量的频率采集模块，其具有8路脉冲量信号频率测量通道，同时具有精准性高、速度快、可靠性高和抗干扰能力强的优点。
测量原理
1
模块输入为8路0～5V的方波频率信号，设计频率输人范围为0～40kHz，测量频率时采用等精度测量法。在测量的过程中，利用2个计数器分别对标准时钟和被测信号同时计数。首先给出闸门开启信号（预置闸门上升沿），此时计数器并不开始计数，待被测信号的上升沿出现时，才开始同步计数。当预置闸门关闭
收稿日期：2012-07-11
作者简介：戈亮（1983--），男，上海人，助理研究员，主要从事嵌人式硬件开发T作，万方数据