Methode um hohe und niedrige Frequenzen zu messen

Hey,
wir müssen für ein Projekt in einem Praktikum u.a. eine Methode entwerfen um Frequenzen zu messen (das ganze wird in Mathlab modelliert und in C-Code umgewandelt). Zur Verfügung steht noch eine Clock mit einem Takt von 1 ms. U.a. müssen wir Frequenzen von Signalen messen. Als Methoden sind vorgeschlagen:
1. "Das Zählen von Ereignissen innerhalb eines bestimmten Zeitfensters."
2. "Die Messung der Zeit, die zwischen zwei einzelnen Ereignissen vergeht."
Methode 1 hat prima für hohe Frequenzen funktioniert (bis 30 Hz war die Messgenauigkeit noch vertretbar). Methode 2 hingegen für niedrige. Wir sollen nun ein Messverfahren entwickeln, das für beide Methoden gut funktioniert (z.B. durch geschickte Kombination beider Methoden). Mein erster Gedanke war einfach mit beiden Methoden zu messen und dann abzuschätzen, ob die Frequenz eher hoch oder niedrig ist. Das hat allerdings zu starken rauschen geführt. Hat jemand eine Idee, wie man beide Messmethoden kombinieren könnte?

Danke im Voraus.
Grüße
h
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Zähl die Clock-Impulse zwischen zwei "Ereignissen" und dividier das durch 1000,
dann hast du das Ergebnis in Hz.
1 Hz kannst du so auf 1 Promille genau messen,
aber bei 100 Hz hast du aber schon einen Messfehler von 10%:
Für hohe Frequenzen ist deine Clock-Frequenz also zu niedrig.
 
Finde den Punkt, wo sich die Kurven der Messtoleranz über der Frequenz bei beiden Methoden schneiden und nehme diesen Punkt als Kriterium, welche der beiden Methoden für das anliegende Signal zur Anzeige kommt.
 
Hallo,
Das hat allerdings zu starken rauschen geführt.
Ich nehme jetzt einfach mal an, dass dieses Rauschen an Deiner Programmierung liegt, wenn Du immer hin und her gehst.
Wenn Du beide gleichzeitig anwenden willst, solltest Du zwei unabhaenige Messmoeglichkeiten haben, oder so kombinieren, dass sie sich nicht gegenseitig stoeren.
Also z. B. nach einem Ereignisse die Takte bis zum naechsten und gleichzeitig die einzelnen Ereignisse zaehlen.
Damit haettest Du bei kombiniert, wenn Du auch die Anzahl der Takte vom Ende des Ereignisses bis zu Deinem Ende des Zeitfensters hast.
 
Hi,
ich denke als hohe Frequenz zählt für das Modell erstmal 500 Hz (das ist das größte, was man im Modell-Funktionsgenerator einstellen kann).

Zähl die Clock-Impulse zwischen zwei "Ereignissen" und dividier das durch 1000,
dann hast du das Ergebnis in Hz.
1 Hz kannst du so auf 1 Promille genau messen,
aber bei 100 Hz hast du aber schon einen Messfehler von 10%:
Für hohe Frequenzen ist deine Clock-Frequenz also zu niedrig.
Also quasi bei high losmessen und dann warten bis wieder high kommt?

Finde den Punkt, wo sich die Kurven der Messtoleranz über der Frequenz bei beiden Methoden schneiden und nehme diesen Punkt als Kriterium, welche der beiden Methoden für das anliegende Signal zur Anzeige kommt.
Ja genau, das war im Prinzip auch mein Gedanke. Aber das Problem ist doch, das ich dafür die Frequenz des Signals überhaupt wissen müsste, oder? Wenn man beispielsweise im hohen Frequenzbereich ist, wird eine Methode eine verfälschtes Ergebnis liefern und die Abschätzung erschweren.

Hier messen sie beim Reziprok-Zähler noch die Zeit zwischen der Startflanke/Stopflanke des Eingangssignals und dem Messtakt.
Bild Seite 6
Oh cool, danke.
 
Diesen Zaehler scheinen sie vom Markt genommen zu haben und ich glaube nicht, dass selbst wenn etwas aehnliches verfuegbar waere, Jemand ca 100 Euerlinge ausgeben moechte, nur um sein Ergebnis in einem Praktikum zu ueberpruefen.
Ach so, real brauch ich das Messgerät noch gar nicht (ob das Modell am Ende im µC realisiert werden kann, ist wegen Corona noch nicht sicher). Geht mir eher um die Methodik um sie in meinem eigenen Modell zu verwenden.

Yupp,
aber bei 500 Hz bekommst du damit höchstens 2 Clockimpulse ... KEINE tolle Auflösung.
Ja, das ist mir auch aufgefallen. Die Methode ist ja dann eher für kleine Frequenzen geeignet (und da wäre dann mein Problem, das ich eine Methode suche die bei meiner Clock für hohe und niedrige arbeitet).
 
Mit hoher Frequenz meine ich alles bis zu 500 Hz (in der Aufgabe wurde das einfach als "hoch" bezeichnet). Von 30 Hz bis knapp unter 500 Hz konnte ich auch relativ genau messen, nur eben unter 30 Hz war die Messgenauigkeit zu niedrig (mit Methode 1 aus dem Startpost).
 
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