Журнал Радио 7 номер 2002 год. ИЗМЕРЕНИЯ

Журнал Радио 7 номер 2002 год. ИЗМЕРЕНИЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЙ ЧАСТОТОМЕР С. ЗОРИН, И. КОРОЛЕВА, г. Ижевск   Окончание. Начало см. в "Радио", 2002, ╧ 6

Настройка частотомера

После сборки частотомера необходимо сделать три регулировочные операции.

1. Настройку контрастности индикатора выполняют после подачи питания на частотомер регулировкой подстроечного резистора R8.

2. Для установки частоты кварцевого генератора микроконтроллера необходим доступ к конденсатору подстройки частоты. Поэтому при отключенном питании частотомера удаляют с платы модуль индикатора и затем, удерживая кнопку SB1 в нажатом состоянии, включают питание частотомера. При минимальной емкостной связи входа образцового частотомера с точкой BF (рис. 3) подстройкой конденсатора С6 устанавливают частоту генератора точно 10 МГц.

3. Настройку компаратора во входном каскаде выполняют без подачи сигнала на разъем частотомера. После включения питания прибора нужно сначала вывернуть движок резистора R6 в крайнее левое положение, а затем медленно вращать движок вправо до появления на индикаторе надписи "НЕТ СИГНАЛА".

Ниже приведено описание режимов работы частотомера.

Режим цифровой шкалы

Кнопкой "РЕЖИМ" устанавливают режим "ЦИФРОВАЯ ШКАЛА". Кнопкой "ПАРАМЕТР" выбирают параметр режима — частота тракта ПЧ. Эту частоту можно выбирать из следующих значений: +455 кГц; -455 кГц; +465 кГц; -465 кГц; +500 кГц; -500 кГц.

Знак перед цифровым значением Fпч указывает на операцию, которую выполняет частотомер. Если знак "+", то частота Fпч прибавляется к измеренной частоте, если знак "-", то вычитается. Время измерения частоты в данном режиме равно 0,1 с.

Вид индикатора частотомера в рабочем режиме:

Измерение частоты входного сигнала

Кнопкой "РЕЖИМ" устанавливают режим "ЧАСТОТА", а кнопкой "ПАРАМЕТР" выбирают параметр режима — время измерения. Параметр в секундах может принимать одно из следующих значений: 0,1 с, 1 с; 10 с.

Примерно через 1 с после отпускания кнопки частотомер автоматически перейдет в режим измерений. Выбор нового параметра прерывает текущий цикл измерения и начинает новый с новым значением параметра. Единицы измерения частоты (Гц, кГц, МГц) определяются автоматически, в зависимости от частоты входного сигнала.

Вид индикатора частотомера в рабочем режиме: при частоте входного сигнала до 1 кГц

при частоте входного сигнала до 1 МГц

при частоте входного сигнала, равного или выше 1 МГц,

Символ ">" здесь и далее означает, что частотомер находится в режиме счета импульсов. То есть результат измерения, который в данный момент присутствует на индикаторе, относится к предыдущему циклу измерения.

Измерение периода входного сигнала

Кнопкой "РЕЖИМ" выбирают режим "ПЕРИОД СИГНАЛА". Для этого режима параметры не устанавливают. Примерно через 1 с после отпускания кнопки частотомер автоматически перейдет в режим измерений.

Период Т входного сигнала является обратной величиной относительно его частоты F. Поэтому частотомер сначала измеряет частоту входного сигнала при времени измерения 1 с, а после проведения вычислений выводит результат на индикатор.

Вид индикатора частотомера в рабочем режиме:

Измерение девиации частоты

Кнопкой "РЕЖИМ" выберите режим "ДЕВИАЦИЯ". Для этого режима параметры не устанавливают. Примерно через 1 с после отпускания кнопки частотомер автоматически перейдет в режим измерений.

Девиация (или уход) определяется как разница между текущей и частотой, которая была при начале измерения в этом режиме. При этом уход (девиация) частоты может быть как положительным, так и отрицательным. Поэтому значение девиации на индикатор выводится со знаком. Чтобы начать новое слежение за уходом частоты, нужно нажать на кнопку "ПАРАМЕТР".

Вид индикатора частотомера в рабочем режиме:

Измерение длительности импульса положительной полярности

Кнопкой "РЕЖИМ" выберите режим "ИМПУЛЬС". Кнопкой "ПАРАМЕТР" выберите параметр режима — полярность импульса. Для положительного импульса его длительность обозначена "П", а интервал между импульсами обозначен "О". Примерно через 1 с после отпускания кнопки частотомер автоматически перейдет в режим измерений.

Вид индикатора частотомера в рабочем режиме:

Измерение емкости

При наличии приставки к частотомеру, измеряющему период, можно измерять емкости любых конденсаторов в пределах от 10 пФ до сотен мкФ. Ее схема приведена на рис. 4. Мультивибратор, собранный на ОУ DA1, генерирует импульсы с периодом, пропорциональным емкости Сх. Это описывается выражением

Тх= 2CхRэ-lп[(R4+R4')/(R4-R4')].

Здесь значение R4' соответствует сопротивлению части подстроечного резистора между движком и нижним по схеме выводом. Если движок резистора R4 установлен так, что ln[(R4+R4')/(R4-R4')] - 0,5, тогда Тх = CхRэ, и при Rэ = 1 МОм значение емкости 10 пФ соответствует длительности периода генерируемых импульсов, равной 10 мкс, а при Rэ = 10 кОм значение 1 мкФ соответствует длительности 10000 мкс.

В приставке находится эталонный конденсатор Сэ (3000...10000 пФ), позволяющий калибровать приставку, а также измерять емкости менее 10 пФ. Точность эталонного конденсатора желательно подобрать с погрешностью не более 0,5...1 %.

Калибровка приставки заключается в выставке на частотомере значения величины эталонного конденсатора подстроечным резистором R2 (10 кОм). Тэ в частотомере должен быть равен 1 мкс (Fэ = 1 МГц).

Из-за наводок младшие разряды могут периодически изменять свое значение. Но для большинства случаев точность измерения емкости вполне удовлетворительна.

Для измерения емкости кнопкой "РЕЖИМ" выбирают режим "ЕМКОСТЬ". Этот режим не имеет параметров.

Примерно через 1 с после отпускания кнопки частотомер автоматически перейдет в режим измерений.

Вид индикатора частотомера в рабочем режиме:

Измерение индуктивности

При наличии приставки (ее схема приведена на рис. 5) можно измерять индуктивности в интервале 1 мкГн...2 Гн.

Принцип измерения на основе соотношения периода гармонических колебаний с индуктивностью и емкостью колебательного контура генератора в приставке:

T2 = LC/25330, где T — в секундах, L — в мкГн, С — в пФ.

Поэтому, если использовать емкость контура, равную 25330 пф, то численное значение индуктивности вычисляется из следующего соотношения:

L = Т2 = 1/F2, где F — частота колебаний.

Для измерения индуктивности частотомером с приставкой кнопкой "РЕЖИМ" выбирают режим "ИНДУКТИВНОСТЬ". Примерно через 1 с после отпускания кнопки частотомер автоматически перейдет в режим измерений. Численные значения показаний соответствуют индуктивности в мкГн.

Вид индикатора частотомера в рабочем режиме:

Приставка состоит из измерительного генератора (VT1—VT5), частота которого определяется емкостью конденсаторов С1, С2 (общей емкостью около 25330 пФ) и индуктивностью, подключаемой к входным клеммам катушки. Для формирования сигнала с уровнем ТТЛ служит триггер Шмитта (VT6, VT7). Амплитуду колебаний стабилизирует цепь на диодах VD1, VD2 и транзисторах VT4, VT5, подключенная к генератору через эмиттерный повторитель на транзисторе VT3.

При указанном значении емкости С1, С2 и измеряемой индуктивности, равной 1 мкГн, частота генерации составит 1 МГц. При индуктивности 2 Гн — 700 Гц. Для перекрытия такого диапазона, особенно в области высоких частот, необходимо подобрать транзисторы VT1, VT2 с коэффициентом передачи тока базы не менее 150. Конденсаторы С1, С2 — К73-17 или аналогичные с малым ТКЕ. В сумме их емкость не должна отличаться от указанной более чем на 1...2%.

На ширину диапазона измерения влияет и транзистор VT5, точнее его коэффициент передачи тока базы. Лучшие результаты получались при использовании транзисторов ГТ311 с коэффициентом усиления 30...50.

Приставка обычно не требует настройки, если выполнены указанные требования.

От редакции. Программное обеспечение к микроконтроллеру размещено на нашем FTP сервере: .

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 7 номер 2002 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.