Bezpłatna biblioteka techniczna ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Miernik częstotliwości z prefiksem do multimetru. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa Nie wszystkie multimetry cyfrowe mogą mierzyć częstotliwość, a te niedrogie, które mają zwykle niską czułość i ograniczony zakres częstotliwości. Proponowane urządzenie to przetwornica częstotliwość-napięcie i oczywiście nie zastępuje cyfrowego wielocyfrowego miernika częstotliwości, ale go uzupełnia. Posiada lepsze parametry niż te opublikowane w [1, 2]. Za jego pomocą można zmierzyć częstotliwość dowolnego przebiegu w zakresie 5 Hz...2,5 MHz. W zakresie 5 Hz ... 5 kHz pomiary można prowadzić z rozdzielczością 1 Hz, jeśli pojemność cyfrowa multimetru na to pozwala (dla multimetrów z wyświetlaczem 3,5-cyfrowym - 5 Hz ... 1999 Hz ). Błąd pomiaru częstotliwości do 50 kHz nie przekracza 0,2% ± 1 jednostka. młodszy stopień. Przy wyższych częstotliwościach błąd nieznacznie wzrasta, ale nie więcej niż 0,8%. Niestabilność temperaturowa odczytów w zakresie temperatur pokojowych - nie więcej niż 0,04% na 1°C. Urządzenie pobiera prąd nie większy niż 30 mA. Okres pomiaru wynosi 2...3 razy na sekundę, co odpowiada okresowi pomiaru multimetru. W zestawie wskaźnik przeciążenia częstotliwości. Mierzony zakres częstotliwości podzielony jest na 4 przedziały. W przypadku multimetrów z częściowym czterocyfrowym wyświetlaczem (3999) byłyby to:
Podczas pomiaru częstotliwości przełącznik rodzaju pracy na multimetrze jest ustawiony na pozycję pomiaru napięć DC. Pozwala to na użycie dowolnego multimetru o rezystancji wejściowej co najmniej 1 MΩ z przystawką bez konieczności przebudowy przystawki.
Sygnał wejściowy dowolnego kształtu fali o amplitudzie 100 mV ... 50 V przez obwód separujący (ryc. 1) wchodzi do bramki tranzystora polowego VT2. Ten stopień ma wysoką impedancję wejściową i niską pojemność wejściową, dzięki czemu praktycznie nie bocznikuje sygnału o amplitudzie do 3 V w zakresie częstotliwości audio. Wzmocniony sygnał wejściowy z drenu VT2 jest podawany do wzmacniacza różnicowego opartego na tranzystorach VT3, VT4. Sygnał zbliżony do prostokątnego kształtu jest usuwany z kolektora VT4 i podawany do wyzwalacza Schmitta DD1.1, DD1.2. Sygnał prostokątny jest pobierany z pinu 11 DD1.2 i podawany do dalszego przetwarzania do mikroukładów DD3...DD5, włączonych jako dzielniki częstotliwości przez 10. W zależności od zakresu częstotliwości wybranego przełącznikiem SA1, sygnał jest wysyłany do układu kształtowania impulsów w DD1.3, DD1.4 z jednego z liczników DD3...DD5 lub z wyjścia falownika DD1.2. Obwód różniczkujący na C11-R16 ustala stały czas trwania generowanych impulsów, których cykl pracy zależy od częstotliwości badanego sygnału. Wygenerowane impulsy są podawane do wzmacniacza mocy na równolegle połączonych falownikach DD2.2...DD2.4. Z wyjścia wzmacniacza impulsy o stabilnej amplitudzie i czasie trwania są podawane do stabilnego generatora prądu z kompensacją temperatury w VT5, VT6, R17, R18, VD9. Gdy napięcie na kondensatorze magazynującym C9 przekroczy poziom 600 mV (częstotliwość 6 kHz na wyjściu DD1.4), liniowość konwersji częstotliwość-napięcie ulega pogorszeniu. Aby uniknąć błędów, urządzenie jest wyposażone we wskaźnik przeciążenia na tranzystorze VT1, falownik DD2.1 i migającą diodę LED HL1. Miniaturowa żarówka EL1, zawarta w obwodzie rozładowania kondensatora C9, kompensuje niewielki ujemny dryft temperaturowy napięcia na wyjściu dekodera. Stabilizator napięcia dla 1 ... 2 V jest montowany na chipie DA6 i diodzie LED HL6,5, co jest niezbędne do zapewnienia wysokiej dokładności dekodera. IC KR142EN17A może pracować przy niskim spadku napięcia między wejściem a wyjściem i najlepiej nadaje się do urządzeń zasilanych bateryjnie. W przypadku jego braku stabilizator można zmontować zgodnie ze schematem pokazanym na ryc. 2. Szczegółowe informacje na temat układu KR142EN17 można znaleźć w [3].
Szczegóły i design. Można zastosować stałe rezystory typu MTL-0,125, C1-4-0,125; trymery - SPZ-38a, SPZ-386, RP1-63M. Aby ułatwić strojenie, lepiej jest wziąć wieloobrotowy R15, typy SP5-2, SPZ-39a, o rezystancji 470 omów. Kondensator C11 - folia, najlepiej o minimalnym TKE, na przykład K31-10, K31-11. Kondensator tlenkowy C9 - niob K53-4. W jego miejsce można umieścić kondensator innego typu o niskim upływie (K52, K53). Pozostałe kondensatory tlenkowe to K50-24, K50-35 lub ich importowane analogi. Niepolarne kondensatory blokujące - KM-5, KM-6, K10-176. Diody VD1 ... VD8, VD10 - KD503, KD510, KD522, 1N4148. Migająca dioda LED HL1 - dowolnego typu, najlepiej czerwona. Dioda LED HL2 musi być serii AL307 o indeksach A, B, K lub L. Dioda VD9 jest koniecznie z germanu, na przykład D20, D9. Tranzystor polowy VT2 można zastąpić dowolną z serii KP305. W przypadku braku tranzystorów polowych z izolowaną bramką i kanałem n, dopuszczalne jest stosowanie tranzystorów ze złączem pn, na przykład KP307, KP303. VT1, VT3, VT4 - KT3102, KT3130, SS9018, 2SD734; VT5, VT6 - dowolna z serii KT3107, SS9015. Chipy DD1, DD2 są wymienne z podobnymi seriami 564, KR1561. Przy zmianie obwodu przełączającego liczniki DD3 ... DD5 można zastąpić K561IE14, KR1561IE14. Zamiast DD4, DD5 możesz również użyć K176IE4, K176IE2, również włączając je jako dzielniki częstotliwości przez 10. Prefiks montowany jest na płycie o wymiarach 110x60 mm (zdjęcie na okładce) poprzez powieszenie lub wydrukowane okablowanie. Tranzystory VT5, VT6 i dioda VD9 są umieszczone blisko siebie. Zbliża się do nich mały papierowy cylinder, który następnie wypełnia się parafiną. Kondensatory blokujące C6, C7 są zainstalowane w pobliżu mikroukładów DD1, DD2. Rysunek 1 pokazuje minimalną wymaganą liczbę kondensatorów obejściowych. Jeśli dekoder będzie działał tylko w warunkach stacjonarnych, pożądane jest zwiększenie napięcia zasilania mikroukładów do 9V. Po przyłożeniu napięcia zasilania do urządzenia, przy braku sygnału na wejściu, mierzone jest napięcie na odpływie VT2, które powinno wynosić około 2,4 V. W razie potrzeby ustawia się je, wybierając R7. Następnie VT5 i R18 są tymczasowo odłączane od wyjść DD2.2 ... DD2.4 i podłączone do zacisku „+” kondensatora C8. Wybierając R18, prąd kolektora VT6 jest ustawiany w zakresie 1,5 ... 2 mA. Po przywróceniu poprzedniego połączenia na wejście urządzenia z generatora podawany jest sygnał sinusoidalny o częstotliwości 1000 Hz i amplitudzie 250 mV. Sterując oscyloskopem sygnałem na kolektorze VT4 osiągamy meandrowanie obracając silnikiem R11. Jeśli to się nie powiedzie, należy wybrać R8. Pierwszy etap konfiguracji został zakończony. Ponadto do wyjścia dekodera podłączony jest multimetr, włączony do pomiaru napięć stałych (limity -1999,9 mV, 400 mV lub 200 mV). Miernik częstotliwości odniesienia jest podłączony do wyjścia generatora sygnału. Na generatorze ustawiana jest częstotliwość 3800 Hz lub 1800 Hz z amplitudą 1 V. Wybierając R19 i regulując R15, odczyty na wyświetlaczu wynoszą 380,0 mV (180,0 mV). Następnie częstotliwość generatora zmniejsza się 10 razy. Jeśli odczyty na cyfrowym mierniku częstotliwości i multimetrze różnią się o więcej niż ± 2 jednostki. LSB, to powinieneś sprawdzić VT5, VT6, VD10, C9. W praktyce nie powinno być żadnych rozbieżności w zeznaniach! Przełączając SA1, upewniamy się, że dzielniki częstotliwości DD3...DD5 działają. Kompensację termiczną całego urządzenia można wykonać łącząc termistor lub żarówkę szeregowo z R19. Jeśli odczyty na multimetrze spadają wraz ze wzrostem temperatury otoczenia, należy podłączyć termistor PTC lub małą żarówkę 24 ... 60 V. ujemny TCS. W przypadku uzyskania nadmiernej kompensacji czujnik temperatury należy zbocznikować za pomocą konwencjonalnego rezystora. Przybliżona rezystancja podłączonego czujnika temperatury w temperaturze 25 ° C wynosi 30 ... 300 Ohm. Kompensację termiczną można również wykonać w inny sposób, np. łącząc równolegle z C11 kondensator ceramiczny na kilkadziesiąt pikofaradów z wymaganym TKE. Podczas montażu tranzystora i mikroukładów VT2 należy przestrzegać zwykłych środków ostrożności dotyczących pracy z urządzeniami MOS. Zaciski i obudowa tranzystora polowego są tymczasowo owinięte zworką z miękkiego drutu przed wyjęciem rurki zamykającej. Jeśli dekoder musi mierzyć wyższe częstotliwości, mikroukłady należy zastąpić analogami funkcjonalnymi z serii KR1554, na przykład KR1554IE6, wzmacniacz wejściowy należy przerobić, a napięcie zasilania układu scalonego zmniejszyć do 5,5 V. W związku z tym liczba przegród również będzie musiała zostać zwiększona. Gdy wymagana jest wyższa czułość dekodera, można dodać kolejny stopień na tranzystorze polowym lub zbudować wzmacniacz różnicowy (VT3, VT4) zgodnie z aktualnym obwodem lustrzanym. Jeśli napotkasz trudności w zakupie odpowiedniego przełącznika o niewielkich rozmiarach, możesz zbudować jego funkcjonalny analog na chipie K561TM2, dołączonym jako dwucyfrowy licznik binarny, oraz multiplekserze K561KTZ. Przełączanie zakresu w tym przypadku odbywa się jednym przyciskiem (TD-06XEX SMD). Należy wziąć pod uwagę, że po wielokrotnym przeciążeniu potrzeba kilku sekund, aby przywrócić wysoką dokładność zliczania (ze względu na miejscowe nagrzewanie się kryształów VT5, VT6). literatura
Autor: A. Butov, wieś Kurba, obwód jarosławski; Publikacja: radioradar.net Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Przenośny dysk Toshiba Canvio Alu ▪ Uruchomienie pierwszej na świecie pływającej farmy wiatrowej ▪ Uczenie się poza szkołą jest bardziej przydatne Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ sekcja serwisu Wskazówki dla radioamatorów. Wybór artykułu ▪ artykuł Frezarka w ogrodzie. Wskazówki dla mistrza domu ▪ artykuł Gdzie mieszkał jogin, który nie jadł i nie pił przez ponad 70 lat? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Nastawiacz linii automatycznych. Opis pracy ▪ artykuł Zaprawa do imitacji palisandru. Proste przepisy i porady
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |