Co to jest cyfrowy miernik częstotliwości i jego działanie

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Sygnał elektryczny można przedstawić jako przebieg sinusoidalny, w którym każda fala ma zbocze dodatnie i ujemne. Podstawowymi parametrami pomiaru siły fali jest amplituda a częstotliwość, gdzie amplituda jest maksymalną wibracją pobraną z położenia równowagi fali sinusoidalnej, a częstotliwość jest odwrotnością okresu czasu. Częstotliwość można mierzyć za pomocą różnych typów mierników częstotliwości, takich jak typ odchylania, który może mierzyć częstotliwość w zakresie niższych częstotliwości do 900 Hz, miernik częstotliwości Westona, który zwykle nie jest typem odchylania, może mierzyć częstotliwość w zakresie od 10 do 100 Hz oraz miernik częstotliwości zwany cyfrowym miernikiem częstotliwości, który może mierzyć przybliżoną wartość częstotliwości w dwójkowy cyfra z dokładnością do 3 miejsc po przecinku i wyświetlana na liczniku. Zaletą tego rodzaju mierników częstotliwości jest to, że mogą mierzyć niższą wartość częstotliwości.

Co to jest cyfrowy miernik częstotliwości?

Definicja: Cyfrowy miernik częstotliwości to przyrząd elektroniczny, który może mierzyć nawet mniejszą wartość częstotliwości do 3 miejsc po przecinku fali sinusoidalnej i wyświetlać ją na wyświetlaczu licznika. Zlicza częstotliwość okresowo i może mierzyć w zakresie częstotliwości od 104 do 109 Hz. Cała koncepcja opiera się na zamianie napięcia sinusoidalnego na ciągłe impulsy (01, 1,0, 10 sekund) w jednym kierunku.




Fala częstotliwości

fala częstotliwości

Budowa cyfrowego miernika częstotliwości

Główne elementy cyfrowego miernika częstotliwości to



Nieznane źródło częstotliwości: Służy do pomiaru nieznanej wartości częstotliwości sygnału wejściowego.

Wzmacniacz: Wzmacnia sygnały niskiego poziomu do sygnałów wysokiego poziomu.

Wyzwalacz Schmitta: Głównym celem Wyzwalacz Schmitta polega na zamianie sygnału analogowego na sygnał cyfrowy w postaci ciągu impulsów. Jest również znany jako ADC i zasadniczo działa jako obwód komparatora.


I brama: Wygenerowany wynik z bramki AND jest uzyskiwany tylko wtedy, gdy wejścia istnieją przy bramce. Jeden z zacisków bramki AND jest podłączony do wyjścia wyzwalacza Schmitta, a drugi zacisk jest podłączony do flip-flop .

Schemat blokowy

Schemat blokowy

Licznik: Działa w oparciu o okres zegara, który zaczyna się od „0”. Jedno wejście jest pobierane z wyjścia bramki AND. Licznik jest zbudowany przez kaskadowanie wielu klapek.

Oscylator kwarcowy: Gdy zasilanie DC jest podawane do oscylator kwarcowy (częstotliwość 1MHz) generuje falę sinusoidalną.

Selektor oparty na czasie: W zależności od odniesienia okres sygnałów może się zmieniać. Składa się z oscylatora zegarowego, który podaje dokładną wartość. Sygnał wyjściowy oscylatora zegarowego jest podawany jako wejście do wyzwalacza Schmitta, który przekształca falę sinusoidalną w serię fali prostokątnej o tej samej częstotliwości. Te ciągłe impulsy są wysyłane do dekady dzielnika częstotliwości, która jest szeregowo połączonych jeden po drugim, gdzie każda dekada dzielnika składa się z licznik dekadę, a częstotliwość jest dzielona przez 10. Każdy dzielnik częstotliwości dekady zapewnia odpowiednią moc wyjściową za pomocą przełącznika wyboru.

Flip Flop : Dostarcza dane wyjściowe na podstawie danych wejściowych.

Zasada działania

Gdy sygnał o nieznanej częstotliwości jest podawany do licznika, do którego przechodzi wzmacniacz który wzmacnia słaby sygnał. Teraz wzmocniony sygnał jest teraz doprowadzany do wyzwalacza Schmitta, który może przekształcić wejściowy sygnał sinusoidalny w kwadratowa fala . Oscylator generuje również fale sinusoidalne w okresowych odstępach czasu, które są podawane do wyzwalacza Schmitta. Ten wyzwalacz przekształca falę sinusoidalną w falę prostokątną, która ma postać ciągłych impulsów, w których jeden impuls jest równy jednej dodatniej i jednej ujemnej wartości pojedynczego cyklu sygnału.

Pierwszy generowany impuls jest podawany jako wejście do przerzutnika sterującego bramką, który włącza bramkę ORAZ. Wyjście z tej bramki AND liczy wartość dziesiętną. Podobnie, gdy nadejdzie drugi impuls, rozłącza bramkę AND, a gdy nadejdzie trzeci impuls, bramka AND włącza się, a na wyświetlaczu licznika wyświetlane są odpowiednie ciągłe impulsy dla dokładnego przedziału czasu, który jest wartością dziesiętną.

Formuła

Częstotliwość nieznanego sygnału można obliczyć za pomocą następującego wzoru

F = N / t ………………… .. (1)

Gdzie

F = częstotliwość nieznanego sygnału

N = liczba zliczeń wyświetlanych przez licznik

t = odstęp czasu między startem i stopem bramki.

Zalety

Poniżej przedstawiono zalety cyfrowego miernika częstotliwości

  • Dobra charakterystyka częstotliwościowa
  • Wysoka czułość
  • Koszt produkcji jest niski.

Niedogodności

Poniżej przedstawiono wady

  • Nie mierzy dokładnej wartości.

Zastosowania cyfrowego miernika częstotliwości

Poniżej przedstawiono aplikacje

  • Sprzęt jest jak radio można przetestować za pomocą cyfrowego miernika częstotliwości
  • Może mierzyć parametry takie jak ciśnienie, siła, wibracje itp.

FAQs

1). Zdefiniuj częstotliwość?

Częstotliwość jest odwrotnością okresu czasu. Jest określony jako „F = 1 / T”.

2). Czy zdefiniować amplitudę?

Amplituda to maksymalna wibracja pobrana z położenia równowagi fali sinusoidalnej. Jest oznaczony literą „A”.

3). Jakie są rodzaje cyfrowych mierników częstotliwości?

Istnieją różne typy mierników częstotliwości, takie jak

  • Typ odchylenia, który może mierzyć niższe częstotliwości do 900 Hz,
  • Miernik częstotliwości Westona zwykle nie typu odchylania, który może mierzyć częstotliwość w zakresie od 10 do 100 Hz,
  • Zaawansowany miernik zwany cyfrowym miernikiem częstotliwości może dokonywać pomiarów w zakresie od 104 do 109 Hz.

4). Jakie są elementy cyfrowego miernika częstotliwości?

Główne elementy cyfrowego miernika częstotliwości to

  • Nieznane źródło częstotliwości
  • Wzmacniacz
  • Wyzwalacz Schmitta
  • Wyzwalacz bramki AND,
  • Licznik,
  • Oscylator kwarcowy,
  • selektor oparty na czasie.

5). W jakim zakresie mierzy cyfrowy miernik częstotliwości?

Cyfrowy miernik częstotliwości może dokonywać pomiarów w zakresie od 104 do 109 Hz.

6). Jakie jest zastosowanie wyzwalacza Schmitta w cyfrowym mierniku częstotliwości?

Głównym celem wyzwalacza Schmitta jest konwersja sygnału analogowego na sygnały cyfrowe w postaci impulsu znamionowego. Jest również znany jako ADC i działa jako obwód komparatora.

DO miernik częstotliwości służy do pomiaru wartości częstotliwości sygnału okresowego. Istnieją różne typy mierników częstotliwości do pomiaru częstotliwości, takie jak typ odchylenia, miernik częstotliwości Westona, cyfrowy miernik częstotliwości. W tym artykule omówiono cyfrowy miernik częstotliwości, który może mierzyć mniejsze wartości częstotliwości w zakresie od 104 do 109 Hz. Każdy element cyfrowego miernika częstotliwości ma swoją własną funkcję, gdzie cała koncepcja opiera się na zamianie sygnału sinusoidalnego na falę prostokątną oraz na włączaniu i wyłączaniu bramki AND na podstawie otrzymanego sygnału na jego wejściu, który służy do określenia nieznanego. wartość częstotliwości. Główną zaletą tego jest to, że może mierzyć mniejsze wartości częstotliwości.