PWM频率测量方法
测量PWM(脉宽调制)信号的频率是嵌入式系统中的常见需求,尤其是在电机控制、LED调光、传感器信号处理等场景中。
在这里介绍两种测量PWM频率的方法:测频法与测周法。
1、测频(率)法
原理:在闸门时间T内,对上升沿计次,得到N,则
频率 fx = N/T;
2、测周(期)法
原理:两个上升沿内,以标准频率fc计次,得到N,则
频率 fx = fc/N;
3 比较
测频法 | 测周法 | |
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测量信号 | 适合测量高频信号 | 适合测量低频信号 |
测量结果 | 结果是一段时间的平均值,值比较平滑 | 结果更新的快,数据跳变也非常快 |
对于测量结果部分进行一些补充:
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测频法在测量时相当于是自带了一个均值滤波,如果在闸门时间内波形频率有变化,得到的是这一段时间的平均频率;
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测周发在测量时只测量一个周期,结果受噪声的影响,波动比较大。
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这两种方法都会有±1的误差(最后的波形没有完成的一个周期,只能舍弃或算出一个周期),可以通过增大计次N来减小误差带来的影响。
4 中界频率
概念:测频法与测周法误差相等的频率点。
fm = ( f c / T ) \sqrt(f~c~/T) (f c /T)
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当待测信号频率小于中界频率时,测周法误差更小,选用测周法。
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当待测信号频率大于中界频率时,测周频误差更小,选用测频法。