本發明屬于電信號自動監測儀表。

在已有的技術中，數字周波表都是用模擬和數字電路組成。為了達到精確到小數點后面兩位的精度，使用了兩種測量方法，一種是將被測周波作為開門信號，晶振信號作為計數信號，測出在開門時間內的計數便反映了周波的周期，然后在譯碼電路中將周期數轉換成相應的頻率去顯示。另一種方法是將周波進行倍頻后作為計數信號，將晶振信號分頻后作為開門信號，測出在開門時間內的計數便反映了周波的頻率。

使用上述技術的缺點在于：第一種方法測量精度差，第二種方法電路復雜，制造成本高。

本發明的目的是提供一種結構簡單，使成本降低，測量精度提高的裝置，用來完成對電網周波的測量和低周波報警和計時。

本發明的構思是用單片計算機及其接口電路來測量電網周波，被測周波（a）作為開門信號，另外一個高頻信號（d）作為計數信號，該信號的頻率為f₀，測出在開門時間內的計數N，計算機讀入N后，計算出f₀／N便是被測周波的頻率。

本發明由下列八個主要電路組合而成，如圖1和圖2所示，被測周波信號（a）輸入到整形電路〔1〕，它將周波信號變為方波（b）送入分頻電路〔2〕，它的作用是為了提高測量精度。分頻后的信號（c）作為開門信號送入門電路〔3〕，由計算機〔4〕輸出的另一個高頻信號（d）也送入門電路，門電路的輸出（e）送入計算機〔4〕，計算機讀出此計數N，進行除法運算求出頻率后送顯示器〔5〕，同時計算機判斷是否屬于低周波報警范圍，若是，則發出報警信號給報警標志〔6〕，并且自動對此低周波運行時間進行累計。〔7〕是給計算機輸入某些控制信息的電路，它們是“清零”及顯示低周波累計時間的按鍵。〔8〕是譯碼電路，它給計算機輸入中斷和復位信號。

本發明對周波的測量誤差可以小于0.01HZ，在40.00HZ～65.00HZ的范圍內均有這樣高的測量精度。它具有對低周波越限發出報警信號的功能，能夠自動累計低周波運行時間，并且根據使用者的需要顯示這些時間。

附圖1是本發明的方框圖

附圖2是本發明的電路波形圖

附圖3是本發明的電路結構示意圖

本發明的一個實施例，參見附圖3，被測周波信號（a）輸入到整形電路〔9〕，則此交流信號成為方波（b），為了提高測量精度，需要經過分頻電路〔10〕將此方波（b）進行十六次分頻，分頻電路的型號為74LS161，分頻后的信號（c）送入門電路〔12〕作為開門信號，單片計算機〔13〕采用的型號為Intel 8035或Intel 8039，它的ALE信號經過四分頻電路〔21〕后成為周期為10μs的信號（d）送入門電路〔12〕作為計數信號，單片計算機〔13〕中的計數器接收到在開門期間的計數信號（e）的個數為N，當開門信號結束，計算機得到中斷信號（f）后，便按照F＝8×10⁷／N的公式計算出周波數送由四個數碼管組成的顯示器顯示。計算機〔13〕本身沒有內部存儲器，必須配置外存儲器，它們分別是地址鎖存器〔22〕和可編程只讀存儲器〔23〕，地址鎖存器〔22〕采用的型號為 74LS373，可編程只讀存儲器〔23〕采用的型號為2716，為了使計算機工作正確可靠，分頻電路〔10〕的分頻信號送入譯碼器〔11〕，譯碼器〔11〕的型號為74LS138，它的一個輸出信號作為計算機的中斷信號INT，以便當開門信號結束之后命令計算機可以讀計數N和進行運算，譯碼器〔11〕的另一個輸出信號作為計算機的復位信號RESET，使計算機運算結束之后及時復位，準備下一次測量。欲顯示的周波數先鎖存在緩沖器〔14〕中，再送入觸發器集成電路〔19〕，本實施例采用的是每塊具有八個D觸發器的集成電路，緩沖器〔14〕的型號為74LS244，對應四位數碼顯示管，共有四塊 ，觸發器集成電路〔19〕采用的型號為74LS273，它們的片選由譯碼器〔15〕提供，觸發器集成電路〔19〕的輸出不必外接降壓電阻而直接接至八段共陰極發光二極管構成的數碼顯示器。為了減小功耗，觸發器集成電路電源是＋5V直流電壓通過穩壓二極管降壓電路〔20〕得到的。降壓電路〔20〕采用了兩個硅二極管相串聯構成。