（2）基準頻率電路

基準頻率電路采用有源晶振進行分頻得到，此處晶振選用頻率為32.768KHz的5V供電的TTL電平，經過CD4060進行32分頻后得到1.024KHz的基準信號。

（3）差頻電路

感應信號與基準信號進行差頻處理，得到差頻信號，這個功能采用如下方法實現：兩路信號作為異或門的兩個輸入端，異或門輸出是包含著兩種頻率成分的信號，分別為感應信號與基準信號的和頻分量與差頻分量，通過對輸出信號進行低通濾波，即得到所需要的差頻分量。

當感應探頭附近沒有金屬物體的時候，差頻信號約為10Hz左右，為了提高信號的靈敏度，將差頻率信號進行倍頻處理。通過將差頻信號經過PLL進行100倍頻后，輸出信號頻率在1000Hz左右變化。

（4）頻率測量電路

頻率測量是本系統的核心部分之一，頻率測量的方法有很多：測周期法主要針對低頻的，脈沖計數法則主要針對高頻的。因此，這兩種方法在應用的過程中都有一定的局限性。本系統采用的是等精度測頻：利用AVR單片機與CPLD相結合進行頻率測量，具有測頻精度高、范圍寬的特點，并且測量的精度與待測信號無關，只與基準頻率有關。

本系統中，AVR控制CPLD對待測信號與基準信號進行計數，并讀取測量數據，對數據進行處理后，通過LCD進行顯示。為了使用戶操作本系統時更加的方便，編寫了一個簡單的菜單程序，通過3×5鍵盤對相應的菜單項進行操作，完成相應的功能。

頻率測量一般都是由計數器和定時器完成，將兩個定時／計數器一個設置為定時器，另一個設置為計數器，定時時間到后產生中斷，在中斷服務程序中處理結果，求出頻率。這種方法雖然測量范圍較寬，但由于存在軟件延時，盡管在高頻段能達到較高的精度，而低頻段的測量精度較低。所以利用單片機測頻時，如果選擇不好的測量方法，可能會引起很大的誤差。測量頻率時，如果不是真正依靠硬件控制計數或定時，而是由軟件查詢或中斷響應后再停止計數，雖然理論上能達到很高的精度，但實際測量中由于單片機響應有一定的時間延遲，難以做到精確測量。因此，本系統擬采用等精度測頻發來實現頻率測量。

等精度測頻工作原理：

等精度頻率測量用被測信號的多周期而不是單周期作門控信號；門控信號周期數可根據被測頻率的大小自動調節，使計數值N保持不變，從而實現等精度測量。

預置門控信號是寬度為T的一個脈沖，Counterl和Counter2是兩個可控計數器，標準頻率信號從Counter1的時鐘輸入端CLK輸入，其頻率為Fs；經整形后的被測信號從Counter2的時鐘輸入端CLK輸入，設其實際頻率為Fxe，測量頻率為Fx。

當預置門控信號為高電平時，經整形后的被測信號的上沿通過D觸發器的Q端同時啟動計數器Counter1和Counter2。Counter1、Counter2分別對被測信號(頻率為Fx)和標準頻率信號(頻率為Fs)同時計數。當預置門信號為低電平時，隨后而至的被測信號的上沿將使這兩個計數器同時關閉，時序圖如圖3所示。設在一次預置門時間T中對被測信號計數值為Nx；對標準頻率信號的計數值為Ns，則下式成立：

Fx/Nx=Fy/Ny Fx=(Fy/Ny)*Nx

本系統利用AVR單片機與CPLD相結合來實現等精度測頻，具有測頻精度高，范圍寬的特點，并且測量的精度與待測信號無關，只與基準頻率有關。