Skala digital penjana AF. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Skala digital penjana AF. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur

Komen artikel

Untuk menetapkan frekuensi dalam mengukur penjana isyarat sinusoidal, peranti skala paling kerap digunakan, disambungkan secara mekanikal kepada elemen kawalan peranti. Kelemahan mereka diketahui: ia adalah kerumitan pembuatan, keperluan untuk penentukuran menggunakan penjana standard atau meter frekuensi, dan dalam beberapa kes ketepatan tetapan frekuensi yang tidak mencukupi, yang bergantung bukan sahaja pada reka bentuk peranti bacaan, tetapi juga pada kestabilan parameter unsur radio litar tetapan frekuensi.

Penimbang elektrik yang dipanggil sebahagian besarnya bebas daripada kelemahan ini. Dalam kes yang paling mudah, ia adalah meter frekuensi analog, operasi yang berdasarkan pengukuran voltan purata urutan denyutan dengan tempoh malar yang terbentuk daripada isyarat yang dihasilkan. Walau bagaimanapun, skala sedemikian juga memberikan ketepatan tetapan frekuensi yang agak rendah (paling baik 1...3%), dan penentukurannya juga memerlukan penjana rujukan.

Penggunaan kaedah digital untuk mengukur kekerapan membolehkan anda menyingkirkan semua kelemahan yang wujud dalam kedua-dua skala mekanikal dan elektrik. Dalam kes ini, kekerapan diukur secara langsung dalam bentuk digital dan dengan ketepatan yang tinggi, ditentukan oleh kestabilan apa yang dipanggil selang masa mengukur. Skala digital memudahkan susun atur dan pembuatan penjana, kerana ia boleh dipasang sebagai unit elektronik yang berasingan dan lengkap dan diletakkan di mana-mana lokasi peranti yang sesuai.

Kaedah digital yang paling mudah untuk mengukur kekerapan ialah kaedah pengiraan terus, yang terdiri daripada mengira bilangan tempoh isyarat yang dijana dalam tempoh masa yang diketahui - selang masa mengukur. Untuk menentukan frekuensi dengan ketepatan 1 Hz, ia mestilah sama dengan 1 s. Jika urutan denyutan terbentuk daripada isyarat sinusoidal, bahagian hadapannya bertepatan dengan momen apabila voltan sinusoidal melepasi paras sifar, dan bilangannya dikira, maka dengan ketepatan yang sama, selang masa pengukuran boleh dikurangkan separuh.

Penggunaan unit penggandaan dalam skala digital mengurangkan kelewatan masa antara saat elemen kawalan menukar frekuensi dan permulaan petunjuk hasil pengukuran, yang sangat penting apabila menetapkan frekuensi dengan ketepatan 1 Hz. Walau bagaimanapun, kelewatan masa 0,5 s apabila menala penjana secara kasar masih besar. Oleh itu, bersama-sama dengan skala digital yang menyediakan tetapan frekuensi yang tepat, skala mekanikal tambahan kadangkala digunakan untuk penalaan kasar. Anda boleh melakukannya dengan cara lain: mengurangkan kelewatan masa dengan susunan magnitud lain, iaitu, memperkenalkan mod operasi kedua ("Kasar") ke dalam skala digital, di mana selang masa mengukur ialah 0,05 s, dan ketepatan pengukuran frekuensi ialah ±10 Hz. Walau bagaimanapun, hanya mengurangkan selang masa mengukur sebanyak 10 kali membawa kepada fakta bahawa nilai frekuensi yang ditunjukkan pada skala beralih ke kanan dengan satu tempat perpuluhan, menjadikannya sukar untuk membaca maklumat. Untuk menghapuskan kelemahan ini, urutan denyutan frekuensi berganda bagi isyarat sinusoidal dalam mod "Kasar" hendaklah digunakan pada pembilang perpuluhan kedua skala digital. Dalam kes ini, setiap digit nombor yang mentakrifkan kekerapan yang diukur akan sentiasa dipaparkan di tempat yang sama.

Peranti menyediakan pengukuran frekuensi dalam julat dari 1 Hz hingga 1 MHz. Amplitud isyarat input adalah sehingga 15 V. Ketepatan pengukuran, masa pengukuran dan petunjuk kekerapan, bergantung pada mod pengendalian, ialah ±10 Hz, 0,05 dan 0,2 s (dalam mod “Kasar”) dan 1 Hz, 0,5 dan 2 s ("Tepat sekali"). Penggunaan semasa - tidak lebih daripada 50 mA.

Peranti ini terdiri daripada pembentuk input, pengganda frekuensi, penderia untuk mengukur selang masa, pemilih dan pembilang nadi, dan unit pensuisan untuk mod pengendalian.

Pemacu input pada komparator DA1 ialah pencetus Schmitt. Litar suap balik positifnya dibentuk oleh perintang R3 dan R6. Urutan denyutan yang dijana olehnya daripada isyarat sinusoidal melalui penyongsang DD1.1, DD1.2 tiba pada pengganda frekuensi yang dibuat pada elemen R5, C2 dan DD3.1. Penyongsang DD1.1 dan DD1.2 memberikan kecuraman nadi yang perlu naik dan turun, di mana ketepatan operasi pengganda frekuensi bergantung. Daripada output unsur DD3.1, urutan denyutan positif pendek frekuensi berganda dibekalkan kepada salah satu input (pin 9) pemilih, yang fungsinya dilakukan oleh elemen DD1.3.

Penderia selang masa mengukur mengandungi pengayun induk, pembahagi frekuensi, unit pemasangan awal dan pembentuk nadi sifar.

Pengayun kuarza induk, dipasang pada elemen DD2.1, DD2.2, menjana denyutan dengan kekerapan ulangan 100 kHz, yang melalui penyongsang DD2.3 dan DD2.4 ke pembahagi frekuensi pada litar mikro DD4-DD9. Pembahagi termasuk enam pembilang, dua daripadanya (DD6, DD8) membahagikan kekerapan dengan lima, dan selebihnya dengan sepuluh. Unit pemasangan awal, dibuat pada elemen VD2, R10, C4, DD1.4, menetapkan pembilang pembahagi kepada keadaan awalnya apabila peranti dihidupkan.

Unit pensuisan mod operasi dipasang pada litar mikro DD10, elemen DD11.1-DD11.3, transistor VT1 dan suis SB1. Dalam mod "Tepat", denyutan dari output pembilang DD5 melalui elemen DD11.1, DD11.3 tiba di input C pembilang DD6, dan keseluruhan pembahagi terlibat dalam pengendalian peranti. Dalam kes ini, urutan denyutan dengan tempoh 9 s dan kekerapan ulangan 0,5 Hz terbentuk pada output pembilang DD0,4. Dalam mod "Kasar", pembilang DD5 dikecualikan daripada pembahagi, dan denyutan daripada output yang sebelumnya (DD4) melalui elemen DD11.2 dan DD11.3 untuk melawan DD6, dan urutan denyutan dengan tempoh 0,05 s dan kadar ulangan 4 Hz terbentuk pada keluaran pembahagi .

Rajah.1 (klik untuk besarkan)

Denyutan daripada keluaran pembilang DD9 dibekalkan kepada input kedua (pin 8) unsur DD1.3 dan kepada penjana nadi sifar yang dipasang pada elemen DD3.3, DD3.4, DD11.4. Denyutan pendek muncul pada output unsur DD3.4, yang secara berkala, sebelum permulaan setiap kitaran pengukuran, tetapkan pembilang nadi pada cip DD12-DD17 kepada sifar. Suis transistor VT2 memadamkan penunjuk skala semasa mengukur frekuensi.

Denyutan daripada output pemilih dibekalkan ke kaunter nadi melalui elemen DD3.2, yang menghapuskan pencetus pembilang yang tidak perlu di tepi nadi yang menetapkan selang masa pengukuran. Kaunter nadi termasuk enam unit penukaran yang serupa. Dalam mod "Tepat", semua nod disambungkan secara bersiri melalui elemen DD10.2, DD10.4, dan denyutan frekuensi dua kali daripada output pemilih datang ke input nod tertib rendah (DD12, HG1). Dalam mod "Kasar", denyutan ini, melalui elemen DD10.3, DD10.4, dibekalkan kepada unit penukaran kedua (DD13, HG2), dan suis transistor VT1 mematikan penunjuk tempat perpuluhan paling tidak ketara bagi skala.

Titik penunjuk HG4 pada skala digital memisahkan digit yang menunjukkan kekerapan dalam kilohertz dan hertz.

Jika anda tidak perlu mengukur frekuensi dengan ketepatan 1 Hz, skala boleh dipermudahkan dengan menghapuskan elemen SB1, DD5, DD10, DD11.1-DD11.3, DD12, HG1, VT1, R11 dan menyambungkan output pembilang DD4 ke pin 4 cip DD6, dan output elemen DD3.2 adalah dengan input C pembilang DD13.

Dengan mengurangkan kekerapan operasi atas daripada 1 MHz kepada 600 kHz, adalah mungkin untuk memudahkan lagi peranti dan menggunakan litar mikro K176IE3 dan bukannya K176IE4 dalam urutan tinggi pembilang (DD17). Dalam kes ini, elemen DD1.1, DD1.2, DD2.3, DD2.4 tambahan dikecualikan, output elemen DD2.2 disambungkan ke input C pembilang DD4, dan pin 7 litar mikro DA1 disambungkan ke pin 2 unsur DD3.1 dan perintang R5 .

Peranti ini menggunakan resonator kuarza (ZQ1) daripada set "Quartz-21". Sebaliknya, anda boleh menggunakan resonator kuarza pada frekuensi 1 MHz dengan menambah satu lagi pembilang K176IE4 pada pembahagi frekuensi dan menyambungkannya antara elemen DD2.4 dan litar mikro DD4.

Daripada yang ditunjukkan dalam rajah, peranti boleh menggunakan kedua-dua penunjuk LED simbolik jenis lain dan penunjuk katodoluminescent. Gambar rajah sambungan bagi penunjuk katodoluminescent IV3 ditunjukkan dalam Rajah 2. Dalam kes ini, perintang R12 litar utama disambungkan bukan kepada wayar biasa, tetapi kepada pemancar transistor VT2. Di samping itu, untuk menghidupkan penunjuk IV3, sumber voltan tambahan 0,7 V akan diperlukan.

Penjana skala digital AF
Rajah 2

Gambar rajah sambungan untuk penunjuk LED ALS324B atau ALS321B ditunjukkan dalam Rajah 3. Apabila transistor menukar VT1-VT7, anda boleh menggunakan mana-mana transistor silikon dengan voltan pemancar-pengumpul dan pemancar asas yang boleh diterima sekurang-kurangnya 10 V dan arus pengumpul sekurang-kurangnya 10 mA (KT312B, KT3102B, KT315 dengan sebarang indeks huruf, K1NT251 , dan lain-lain.). Dalam kes ini, transistor VT2 peranti mestilah komposit. Asas transistor KT807B tambahan disambungkan kepada pemancar transistor VT2, pengumpul kepada pengumpulnya, dan pemancar kepada unit penukaran (pin 4). Di samping itu, sumber kuasa yang lebih berkuasa akan diperlukan, kerana arus yang digunakan oleh skala akan meningkat kepada 300 mA.

Penjana skala digital AF
Rajah 3

Isyarat dengan amplitud sehingga 15 V boleh dibekalkan kepada input skala digital, kerana voltan input yang dibenarkan bagi pembanding K521CA3 (DA1) tidak melebihi 30 V. Untuk mengukur frekuensi isyarat pada tahap yang lebih tinggi, skala mesti ditambah dengan unit perlindungan beban lampau atau pembahagi input, yang mengurangkan voltan pada input pembanding kepada nilai yang boleh diterima.

Apabila mengeluarkan peranti, kapasitor dengan kapasiti 1000 pF dipasang di antara pin kuasa setiap litar mikro. Untuk mengurangkan kesan pada penjana bunyi nadi, bahagian digital skala diletakkan di dalam skrin logam, yang disambungkan ke wayar biasa penjana pada satu titik. Jika skala bertujuan untuk berfungsi dengan penjana audio yang menghasilkan isyarat dengan tahap rendah dan pekali harmonik, maka wayar yang menyambungkan penunjuk НG1-HG6 ke meter dilindungi dengan berhati-hati, kerana ia boleh menjadi sumber bunyi impuls yang kuat, terutamanya jika penunjuk ALS324B atau ALS321B digunakan ALSXNUMXB. Bunyi impuls boleh dihapuskan sepenuhnya dengan mematikan bekalan kuasa ke skala selepas menetapkan frekuensi penjana, yang mana suis berasingan mesti disediakan.

Jika anda bercadang untuk menggunakan skala digital penjana untuk mengukur kekerapan isyarat daripada sumber lain, adalah dinasihatkan untuk memasang soket tambahan dan suis pada panel hadapannya yang menghubungkan input peranti sama ada ke output penjana atau soket ini. .

Semasa menyediakan, semak dahulu dengan osiloskop kehadiran jujukan nadi pada output penderia selang masa mengukur. Kemudian isyarat sinusoidal dengan amplitud kira-kira 0,5 V dibekalkan kepada input peranti. Dalam kes ini, denyutan dengan amplitud sekurang-kurangnya 3 V perlu diperhatikan pada output pengganda frekuensi (pin 3.1 unsur DD8. 8,1). Dengan menetapkan nilai frekuensi pada penjana dalam selang operasi, semak ketepatan petunjuk pada voltan bekalan 9,9 dan 5 V. Jika terdapat percanggahan antara bacaan skala dan frekuensi penjana, adalah perlu untuk memilih kapasitor CXNUMX yang mempengaruhi pembahagi nadi sifar.

Pengarang: V. Vlasenko

Lihat artikel lain bahagian Teknologi mengukur.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Tayar dengan sambungan stud elektronik 10.03.2014

Pengeluar tayar Finland Nokian Tyres telah membangunkan tayar musim sejuk baharu dengan stud boleh ditarik balik. Terima kasih kepada ini, pemandu akan dapat menggunakan tayar yang sama dalam keadaan cuaca yang berbeza. Selepas menekan butang di dalam kereta, teras logam keras di tengah pancang dikeluarkan di dalam roda. Pada masa yang sama, badan luarnya kekal tidak bergerak. Semua pancang pada roda disembunyikan atau dilepaskan pada masa yang sama.

Tayar musim sejuk Nokian Hakkapeliitta 8 SUV baharu digunakan pada prototaip untuk menunjukkan teknologi yang dicipta. Pengumuman kebaharuan itu berlaku sebagai sebahagian daripada sambutan ulang tahun ke-80 penciptaan tayar musim sejuk pertama di bawah jenama Nokian.

Tayar Nokian belum lagi memberikan butiran tentang cara sistem baharu itu berfungsi. Menurut pemaju, getah automotif yang dicipta dengan pancang boleh ditarik pada masa ini hanya satu konsep, tetapi pengeluar tidak mengecualikan penampilannya pada masa depan di pasaran besar-besaran.

Faedah teknologi ini jelas. Secara teorinya, satu set tayar boleh digunakan pada musim yang berbeza. Pemandu akan dapat mengaktifkan pancang untuk memandu di jalan berais dan mengeluarkannya semasa memandu di atas asfalt. Oleh itu, kancing akan bertahan lebih lama, dan memandu dalam cuaca panas di jalan kering akan menjadi kurang bising dan lebih selesa.

Malah anggaran harga tayar sedemikian belum diketahui, tetapi, kemungkinan besar, jika produk itu dikeluarkan, ia tidak akan murah, dan oleh itu ia akan digunakan pada kereta mewah.

Tayar "semua cuaca" sedemikian dengan kancing yang boleh ditarik balik telah ditunjukkan pada tahun 2007 oleh syarikat Amerika Qtires, tetapi sejak itu tidak ada maklumat mengenai kemasukannya ke pasaran besar-besaran. Getah ini, dipanggil Q Celsius, mempunyai dua ruang udara, satu daripadanya berfungsi untuk mengembang tayar, dan satu lagi untuk membina tekanan, yang menyebabkan pancang dipanjangkan. Kotak udara kedua ini dinaikkan oleh isyarat wayarles daripada pemandu. Diandaikan bahawa kos Q Celsius akan menjadi 30% lebih tinggi berbanding tayar bersemat konvensional.

Berita menarik lain:

▪ Pernafasan semakin sukar

▪ Perlumbaan kereta molekul pertama

▪ Jam Tangan Sukan Garmin Forerunner 620 dan 220

▪ Nanodiamonds untuk LED dan Semikonduktor

▪ Cip P5CT072 untuk pasport pada kad plastik

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian laman web Bagi mereka yang suka melancong - petua untuk pelancong. Pemilihan artikel

▪ pasal Kata azab. Ungkapan popular

▪ artikel Siapa yang hilang peluang menjadi pemimpin negeri, mahu melawat Disneyland? Jawapan terperinci

▪ artikel Yves. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Termokopel rintangan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ pasal Hilang dalam botol. Fokus rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web