Главная » Измерения
Призовой фонд
на июль 2017 г.
1. Осциллограф DSO138
Паяльник
2. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Частотомер

Параметры предлагаемого частотомера приведены в табл. 1.

Режим работы

Частотомер

Частотомер

Цифровая шкала

Диапазон измерений

1 Гц..20 МГц

1 МГц..200 МГц

1 МГц..200 МГц

Дискретность

1Гц

10 Гц

100 Гц

Чувствительность

40 мВ

100 мВ

100 мВ

Данный частотомер, на мои взгляд, обладает целым рядом преимуществ по сравнению с предшествующими:

- современная дешевая и легко доступная элементная база;
- максимальная измеряемая частота - 200 МГц;
- совмещение в одном приборе частотомера и цифровой шкалы;
- возможность увеличения максимальной измеряемой частоты до 1,2 ГГц при незначительной доработке входной части прибора;
- возможность коммутации во время работы до 4 ПЧ.
Измерение частоты осуществляется классическим способом: подсчет количества импульсов за фиксированный интервал времени.

Входной сигнал через конденсатор С4 поступает на базу транзистора VT1, который усиливает входной сигнал до уровня, необходимого для нормальной работы микросхемы DD2. Микросхема DD2 193ИЕЗ представляет собой высокочастотный делитель частоты, коэффициент деления которого равен 10. Ввиду того что в используемое микроконтроллере К1816ВЕ31 максимальная частота счетного входа Т1 f=Fкв/24, где Fкв - частота используемого кварца, а в частотомере Fкв=8,8672 МГц, сигнал с высокочастотного делителя поступает на дополнительный делитель частоты, представляющий собой десятичный счетчик DD3. Процесс измерения частоты начинается с обнуления делителя DD3, сигнал сброса которого поступает с вывода 12 микроконтроллера DD4. Сигнал разрешения прохождения измеряемого сигнала на десятичный делитель поступает с вывода 13 DD4 через инвертор DD1.1 на вывод 12 DD1.3.

По окончании фиксированного интервала времени измерения на выводе 13 DD4 появляется высокий уровень, который через инвертор DD1.1 запрещает прохождение измеряемого сигнала на делитель DD3, и начинается процесс преобразования накопленных импульсов времени в частоту, а также подготовка данных для вывода на индикацию.

Принципиальная схема частотомера

Данный прибор имеет возможность работы как в высокочастотном, так и в низкочастотном диапазонах. При работе в низкочастотном диапазоне переключатель S1 необходимо установить в верхнее положение и сигнал подавать на вход 2 (вывод 9) платы частотомера. Для измерения частоты от 1 Гц до 20 МГц необходимо использовать формирователь, предложенный в [1].

Программа работы микроконтроллера находится в ПЗУ DD8, микросхема DD5 используется для мультиплексирования адресов микроконтроллера. Прошивка ПЗУ для работы прибора в качестве частотомера приведена в табл.2.

Для получения максимальной эффективности использования микроконтроллера в приборе применена динамическая индикация.

При использовании данного прибора в качестве цифровой шкалы на вывод 22 DD8 необходимо с помощью переключателя S2.3 подать высокий уровень. Выбор значения ПЧ производится путем соединения выводов 10,11 микросхемы DD4 с землей. Вход 3 (вывод 5) платы частотомера предназначен для включения выбранной промежуточной частоты (например при переходе с приема на передачу). Во время работы прибора в режиме цифровой шкалы младшие разряды индикатора показывают сотни герц. Работе прибора в режиме цифровой шкалы соответствует иная прошивка ПЗУ.

Печатная плата (рис.2, рис.3, рис.4) изготовлена из двухстороннего стеклотекстолита размерами 100х130 мм. Индикатор крепится непосредственно на печатной плате двумя хомутами из обычного монтажного провода. Для установки микросхемы DD8 предусмотрена панелька. При разводке платы предусматривалась необходимость размещения транзистора VT1 в максимальной близости к DD2. Вокруг VT1 и DD2 оставлено возможно большее количество фольги с обеих сторон с целью экранирования высокочастотных цепей. В конструкции в качестве индикатора HL1 применен ИВ-18 как наиболее популярный в радиолюбительских конструкциях. В случае необходимости миниатюризации конструкции индикатор ИВ-18 может быть заменен на ИВ-21, который имеет значительно меньшие габаритные размеры. В этом случае необходимо уменьшить напряжение накала и отрицательное напряжение на катоде согласно паспортным данным. Микросхему DD1 желательно применять серии 1533 как более высокочастотную.

Для питания частотомера можно использовать блок питания, подробно описанный в [2]. Нужно только увеличить напряжение от -20 В до -30 В и напряжение накала - до 4,8 В при использовании индикатора ИВ-18. В указанной схеме блока питания желательно диод КД503 заменить на стабилитрон КС133, что исключает ложную подсветку сегментов индикатора.

Наладку частотомера следует начинать с проверки на обрыв всех без исключения соединительных проводников печатной платы, затем проверить на отсутствие замыкания соседних на печатной плате соединительных проводников. Сразу же после подачи питания на частотомер проконтролируйте ток потребления по напряжению +5 В. Он не должен превышать 250 мА. Затем измерьте напряжение на коллекторе VT1, оно должно находиться в пределах 2,0 В...3,0 В. Установка указанного напряжения осуществляется подбором резистора R3. При безошибочном монтаже, исправных деталях и отсутствии ошибок в программе окончательное налаживание прибора заключается в точной установке частот задающего генератора микроконтроллера с помощью конденсатора С7 в соответствии с показаниями образцового частотомера.

Благодаря программно-управляемому процессу измерения можно путем незначительного изменения программы микроконтроллера применять недесятичные высокочастотные делители. Автором были опробованы в данном приборе микросхемы 193ПП1 (коэффициент деления - 704), 193ИЕ6 (коэффициент деления - 256). Испытания показали, что максимальная частота измеряемого сигнала достигает значения 1 ГГц. Наиболее предпочтительной оказалась микросхема 193ПЦ1,т.к. она имеет входной усилитель. Микроконтроллер К181ВЕ51 можно заменить на К1816ВЕ31, К1830ВЕ31, К1830ВЕ51 или их зарубежные аналоги - 8031, 80С31. При отсутствии микросхемы 193ИЕЗ можно заменить ее микросхемой К500ИЕ137, включив ее по типовой схеме.

Литература
1. Бирюков С. Цифровой частотомер//Радио. - 1981.-N10.-C.44.
2. Хлюпин Н. Цифровой частотомер//Радиолюби-тель.- 1994.- N 11.
3. Сташин В.В. Проектирование цифровых устройств. - 1990.

РЛ 2,3-97

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
DD1 МикросхемаК555ЛА31 Поиск в FivelВ блокнот
DD2 МикросхемаК193ИЕ31 Поиск в FivelВ блокнот
DD3 Логическая ИС
К555ИЕ19
1 Поиск в FivelВ блокнот
DD4 МикросхемаКР1816ВЕ311 Поиск в FivelВ блокнот
DD5, DD7 МикросхемаК555ИР222 Поиск в FivelВ блокнот
DD6 МикросхемаК555ИД71 Поиск в FivelВ блокнот
DD8 МикросхемаК573РФ21 Поиск в FivelВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
КТ368А
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2-VT17 Биполярный транзистор
КТ361В
16 Поиск в FivelВ блокнот
VD1 Стабилитрон
КС113А
1 Поиск в FivelВ блокнот
С1 Конденсатор0.01 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С2, С8 Конденсатор0.1 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
С3 Конденсатор56 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С4 Конденсатор1000 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С5 Конденсатор22 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С6 Конденсатор12 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С7 Подстроечный конденсатор5-20 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С9 Электролитический конденсатор3.3 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
51 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R2, R25-R40 Резистор
68 кОм
17 R2 по ошибке в схеме указана как R3Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
10 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4, R6 Резистор
560 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R5 Резистор
33 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R6, R7 Резистор
1 кОм
2 В схеме по ошибке два резистора R6Поиск в FivelВ блокнот
R8-R23 Резистор
20 кОм
16 Поиск в FivelВ блокнот
R24 Резистор
2 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
ZQ1 Кварцевый резонатор8.86 МГц1 Поиск в FivelВ блокнот
HL1 Вакуумно люминисцентный индикаторИВ-181 Поиск в FivelВ блокнот
S1 Переключатель1 Поиск в FivelВ блокнот
S2 Блок перключателей1 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Грицюк А. Опубликована: 2002 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (0) | Я собрал (0) | Подписаться

Статью еще никто не комментировал. Вы можете стать первым.
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Мультиметр Mastech MS8239C
Мультиметр Mastech MS8239C
МиниПК MK809V - 4 ядра, Android 4.4.2 Мультиметр Mastech MS8268
вверх