אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל מד תדר רדיו חובבני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה לקוראים מוצע תיאור של מד תדרים חובבני במיקרו-בקר AT89C52-24JC ושני קבצים מצורפים, שבעזרתם, בנוסף למדידת תדירות ומשך הפולסים, ניתן למדוד את הקיבול וההשראות של רכיבים. במהלך השנים האחרונות הופיעו מספר פרסומים בספרות התקופתית המוקדשים לתיאור מדי תדר רדיו חובבים הבנויים על בסיס מחשבי מיקרו-שבב אחד. היתרונות של עיצובים כאלה ברורים: מספר המיקרו-מעגלים בהם נעשה שימוש מצטמצם, ובהתאם לכך, הממדים וצריכת החשמל מצטמצמים, המכשיר קל להרכבה ולהתאמה, וניתן לחזור עליו אפילו על ידי חובבי רדיו מתחילים. בנוסף, ניתן לחדש ולהגדיל את פונקציות השירות רק על ידי שינוי תוכנית הבקרה. מד התדר מיועד לשימוש באימון רדיו חובבני. זה מאפשר לך למדוד:
מד התדר יכול לשמש גם כקנה מידה דיגיטלי לציוד קליטת רדיו. באמצעות חיבורים נוספים, מד התדר יכול למדוד את הקיבול של קבלים ואת השראות של משנקים וסלילים. מאפיינים טכניים עיקריים
מד התדרים (הדיאגרמה שלו מוצגת באיור 1) מורכב ממשווה אותות, מתג מצב פעולה, מסנכרן מחזור מדידה, מונה פולסים, מיקרו-בקר, מקלדת, מחוון גביש נוזלי ומייצב כוח. שלב הקלט בנוי על משווה מ- Analog Devices AD8561AR (DA1). להשוואה זו יש חביון טיפוסי של כ-7 ns. אות הקלט מגיע למחבר XP1 ועובר למעגל המגן R1VD1VD2 ולמשווה DA1. נגדים R4, R5 יוצרים היסטרזיס של השוואה כדי למנוע את המראה של הקפצה עם אותות המשתנים לאט. ביציאה של המשווה, האות מיוצג על ידי זוג רמות לוגיות אנטי-פאזיות, המותאמות לרמות של השבבים הלוגיים של מד התדרים. מתג מצב ההפעלה מבוסס על מרבב דיגיטלי DD2. המתג מחליף אותות בהתאם למצב הפעולה הנבחר של מד התדרים. הסנכרון (אלמנטים DD1.2, DD1.3, DD4) יוצר אותות לתחילת וסיום מחזור המדידה. מונה הפולסים (DD3) סופר את מספר הפולסים באות הכניסה או פולסי המילוי בעת מדידת רוחב הפולסים. המיקרו-בקר (DD5) מבית ATMEL AT89C52-24JC שולט בכל מרכיבי המכשיר: מתג מצב הפעלה, מחוון, מקלדת. תדר השעון של 10 מגה-הרץ עבור המיקרו-בקר נקבע על ידי מהוד הקוורץ BQ1. בעת הגדרה ובדיקת מד התדרים, תדר השעון של המיקרו-בקר מותאם עם הקבל C6 לערך של 10 מגה-הרץ בדיוק באמצעות מד תדרים תעשייתי. האות מהדהוד קוורץ של המיקרו-בקר (אות BF) משמש גם למדידת משך הדופק. במקרה זה, תקופת החזרה של פעימות המילוי היא 100 ns. לפיכך, גם השגיאה במדידת משך הדופק אינה עולה על ערך זה. המיקרו-בקר פועל באמצעות זיכרון תוכנה פנימי (פין 35 של DD5 מחובר לאפיק +5V). כאשר מד התדר מופעל, המיקרו-בקר מוגדר למצבו ההתחלתי על ידי נפילת מתח המשודרת על ידי הקבל C5. המקלדת (הלחצנים SB1, SB2) משמשת לבחירת מצבי פעולה ופרמטרים של מד תדר. השתמש בלחצן SB1 ("מצב") כדי לבחור את מצב ההפעלה, והשתמש בלחצן SB2 ("פרמטר") כדי לבחור את פרמטר המצב. לדוגמה, השתמש בלחצן SB1 כדי להגדיר את מצב "מדידת תדר", והשתמש בלחצן SB2 כדי לבחור את הערך של פרמטר "זמן מדידה" - 10 שניות. כ-1 שניה לאחר בחירת מצב הפעלה או פרמטר, מד התדרים מתחיל במדידה אוטומטית. מודול ה-LCD האלפאנומרי ITM1602ASR עם שתי שורות של 16 תווים משמש כאינדיקטור. השורה הראשונה מציגה את מצב הפעולה והפרמטרים של מד התדר, והשורה השנייה מציגה את הערך הנמדד. באמצעות נגד גוזם R8 ניתן לכוונן את הניגודיות של תמונת המחוון. המחוון מחובר למחבר XS3 ומותקן ישירות על הלוח. המחוון המחובר באמצעות כבל נוסף יכול להיות ממוקם במיקום אחר לפי בקשת המשתמש. המייצב המשולב DA2 משמש ביחידת ייצוב מתח האספקה. מתח אספקת החשמל ממקור חיצוני מסופק למחבר XP2. קבלים C15, C16 - מסנן קלט; C13, C14 - מסנן פלט מייצב. קבלים C7 - C12 הם קבלים חוסמים; הם מותקנים ליד המיקרו-מעגלים. מד התדר משתמש במיקרו-מעגלים ביתיים מסדרת KR1533 (האנלוגי המיובא הוא 74ALS). מעגל המיקרו 74NS4040 עם תדר מרבי של 50 מגה-הרץ משמש כמונה פולסים, המגביל את טווח מדידת התדרים. שקול את פעולת מד התדרים במצב של מדידת תדירות אות הכניסה. האות מהמשוואה (מעגל F1) מסופק למתג מצב ההפעלה (פין 4 של DD2). המיקרו-בקר מגדיר את רמות האות הלוגי A = 0 ו- B = 1, ולאחר מכן מוציא את אות START (לוגיקה 1), שמתחיל את תהליך המדידה. מפעיל את DD4.1 מתג ומאפשר את מעבר האות ליציאה של המתג (פין 7 של DD2) ולכניסה של מונה הפולסים (פין 10 של DD3). המיקרו-בקר מייצר מרווח זמן, למשל, שנמשך 1 שניות (אות TW). במהלך זמן זה, מותר להעביר את אות הכניסה ממוצא המשווה אל מונה הפולסים של אותות הכניסה. פולסי הצפת נגד DD3 נספרים על ידי טיימר/מונה 1 של המיקרו-בקר. לאחר שהמיקרו-בקר שומר על המרווח שצוין, המשווה תופס את הפלט שלו (פין 5 DAI - LATCH) וספירת פעימות אות הכניסה נעצרת. המיקרו-בקר מגדיר את רמות האות הלוגי A = 1, B = 1 וקורא את המספר המצטבר ממונה הפולסים (DD3) באמצעות פולסים "ספירה" (אות CP). המיקרו-בקר מחשב את המספר הכולל של פולסים במונה הפולסים עבור מרווח הזמן שנבחר (וזה תדר האות) באמצעות הנוסחה X 1048576+ Y 4096 + Z, כאשר X הוא התוכן של 8 הסיביות העליונות של הטיימר/מונה 1 של המיקרו-בקר; Y הוא התוכן של 8 הסיביות התחתונות של הטיימר / מונה 1 של המיקרו-בקר; Z - התוכן של מונה הדופק (DD3). אם תדר הכניסה גבוה מאוד, המונה/טיימר 1 של המיקרו-בקר עלול לעלות על גדותיו. במקרה זה, המיקרו-בקר מוסיף את המספר 268435456 לתוצאה המתקבלת על ידי הנוסחה הקודמת. הבה נבחן את פעולתו של מד תדר באמצעות הדוגמה של מדידת משך הדופק של קוטביות חיובית. אותות מהפלט של המשווה (אות F1 עבור דופק חיובי או אות F2 עבור דופק שלילי) נשלחים למתג מצב הפעולה (DD2). המיקרו-בקר מגדיר את הרמות הלוגיות של האותות A - 0, B - 0. לאחר מכן מונפק אות להגדיר את ההדק DD4.1 למצב יחיד (אות WR/CM). לאחר מכן, מופק אות START (לוגיקה 1), המתאים לתחילת המדידה. המיקרו-בקר מחכה שהדק DD4.2 יעבור. טריגר DD4.1 מאפשר לפולסי מילוי לעבור מהאלמנט DD1.1 ליציאה של המתג (פין 7 של DD2). עם תחילת פעימת אות הכניסה, פעימות המילוי (אות BF) מסופקות לכניסת מונה הפולסים (פין 10 DD3) דרך אלמנט DD1.1 והמתג. פולסי הצפת נגד DD3 נספרים על ידי טיימר/מונה 1 של המיקרו-בקר. לאחר סיום פעימת אות הכניסה, הדק DD4.1 עובר למצב הפוך וספירת פעימות המילוי נעצרת. בהתבסס על אות ה-END, המיקרו-בקר מגדיר את האותות A = 1, B = 1 וקורא את הערך המצטבר ממונה הפולסים (DD3) באמצעות ספירת פולסים (אות CP). משך הדופק הנמדד מחושב על ידי המיקרו-בקר באמצעות הנוסחה (X 1048576 + Y 4096 + Z)x100, איפה X - התוכן של 8 הסיביות הבכירות של הטיימר/מונה של המיקרו-בקר הראשון; Y - התוכן של 8 הסיביות התחתונות של הטיימר/מונה של המיקרו-בקר הראשון; Z - התוכן של מונה הדופק DD3; 100 - תקופת החזרה של פעימות המילוי, שווה ל-100 ns. לפיכך, כאשר מודדים את משך הדופק, שער הזמן הוא הדופק עצמו. כדי לקבוע את משך הדופק השלילי, המיקרו-בקר יקבע את רמות האות הלוגי A = 1, B = 0. התוכנה כתובה בשפת C עבור מיקרו-בקרים ממשפחת MCS-51. מבחינה מבנית, מד התדר עשוי על לוח מעגלים מודפסים דו צדדיים (איור 2), שעליו מותקנים כל האלמנטים (איור 3), למעט המחוון. באיור. 2 רפידות עגולות, המוצגות באופן קונבנציונלי ללא חורים, מחוברות לרפידות המקבילות בגב הלוח דרך חורי דרך מתכתיים. בייצור חובבני PCB, המתכת מוחלפת במוליכים דקים. מחברים מתנתקים - PLS-2, PBS-14, וכן שקע PLCC-44 להתקנת DD5. הגדרת מונה התדרים לאחר הרכבת מד התדר, יש צורך לבצע שלוש פעולות התאמה. 1. ניגודיות המחוון מותאמת לאחר אספקת חשמל למד התדרים על ידי כוונון נגד כוונון R8. 2. כדי להגדיר את התדר של מתנד הקוורץ המיקרו-בקר, נדרשת גישה אל קבל התאמת התדר. לכן, כאשר הכוח למד התדרים כבוי, הסר את מודול המחוון מהלוח ולאחר מכן, תוך כדי לחיצה על כפתור SB1, הפעל את הכוח למד התדרים. עם צימוד קיבולי מינימלי בין הקלט של מד התדר הסטנדרטי לנקודה BF (איור 3), על ידי התאמת הקבל C6, תדר הגנרטור מוגדר ל-10 מגה-הרץ בדיוק. 3. התאמת ההשוואה בשלב הקלט מתבצעת ללא הפעלת אות למחבר מד התדרים. לאחר הפעלת המכשיר, תחילה עליך לסובב את המחוון של הנגד R6 למצב השמאלי הקיצוני, ולאחר מכן לסובב באיטיות את המחוון ימינה עד להופעת "NO SIGNAL" על המחוון. להלן תיאור של מצבי הפעולה של מונה התדרים. מצב קנה מידה דיגיטלי השתמש בלחצן "מוד" כדי להגדיר את מצב "קנה מידה דיגיטלי". באמצעות כפתור "PARAMETER", בחר את פרמטר המצב - תדירות נתיב ה-IF. ניתן לבחור תדר זה מבין הערכים הבאים: +455 קילו-הרץ; -455 קילו-הרץ; +465 קילו-הרץ; -465 קילו-הרץ; +500 קילו-הרץ; -500 קילו-הרץ. הסימן מול הערך הדיגיטלי Ff מציין את הפעולה שמבצע מד התדרים. אם הסימן הוא "+", אז התדר Ff מתווסף לתדר הנמדד, אם הסימן הוא "-", אז הוא מופחת. זמן מדידת התדר במצב זה הוא 0,1 שניות. תצוגה של מחוון מד התדר במצב הפעלה: מדידת התדר של אות הכניסה באמצעות כפתור "MODE", הגדר את מצב "תדירות" ובאמצעות כפתור "PARAMETER" בחר את פרמטר המצב - זמן המדידה. הפרמטר בשניות יכול לקבל אחד מהערכים הבאים: 0,1 שניות, 1 שניות; 10 שניות. כ-1 שניה לאחר שחרור הכפתור, מד התדרים יעבור אוטומטית למצב מדידה. בחירת פרמטר חדש קוטעת את מחזור המדידה הנוכחי ומתחילה פרמטר חדש עם ערך פרמטר חדש. יחידות התדר (Hz, kHz, MHz) נקבעות אוטומטית בהתאם לתדר אות הקלט. תצוגה של מחוון מד התדר במצב הפעלה: בתדר אות כניסה של עד 1 kHz בתדר אות כניסה עד 1 מגה-הרץ בתדר אות כניסה השווה או גבוה מ-1 מגה-הרץ, הסמל ">" כאן ולמטה אומר שמד התדר נמצא במצב ספירת פעימות. כלומר, תוצאת המדידה הקיימת כעת על המחוון מתייחסת למחזור המדידה הקודם. מדידת התקופה של אות הכניסה השתמש בלחצן "מוד" כדי לבחור במצב "תקופת איתות". אין פרמטרים להגדיר עבור מצב זה. כ-1 שניה לאחר שחרור הכפתור, מד התדרים יעבור אוטומטית למצב מדידה. התקופה T של אות הכניסה היא ההדדיות של התדר שלו F. לכן, מד התדרים מודד תחילה את התדר של אות הכניסה בזמן מדידה של 1 שניות, ולאחר חישובים מציג את התוצאה על המחוון. תצוגה של מחוון מד התדר במצב הפעלה: מדידת סטיית התדר השתמש בלחצן "מוד" כדי לבחור במצב "סטייה". אין פרמטרים להגדיר עבור מצב זה. כ-1 שניה לאחר שחרור הכפתור, מד התדרים יעבור אוטומטית למצב מדידה. סטייה (או סחיפה) מוגדרת כהפרש בין הזרם לתדר שהיה בתחילת המדידה במצב זה. במקרה זה, סחף התדר (סטייה) יכול להיות חיובי או שלילי. לכן, ערך הסטייה מוצג על המחוון עם סימן. כדי להתחיל מעקב אחר סחף תדרים חדש, עליך ללחוץ על כפתור "PARAMETER". תצוגה של מחוון מד התדר במצב הפעלה: מדידת משך הדופק של קוטביות חיובית השתמש בלחצן "MODE" כדי לבחור במצב "PULSE". השתמש בלחצן "PARAMETER" כדי לבחור את פרמטר המצב - קוטביות הדופק. עבור דופק חיובי, משך הזמן שלו מסומן "P", והמרווח בין הפולסים מסומן "0". כ-1 שניה לאחר שחרור הכפתור, מד התדרים יעבור אוטומטית למצב מדידה. תצוגה של מחוון מד התדר במצב הפעלה: מדידת קיבולת אם יש לך חיבור למד תדר שמודד את התקופה, אתה יכול למדוד את הקיבול של כל קבלים הנעים בין 10 pF למאות μF. התרשים שלו מוצג באיור. 4. המולטיברטור, המורכב על מגבר OP DA1, מייצר פולסים עם תקופה פרופורציונלית לקיבול Cx. זה מתואר על ידי הביטוי Тх= 2CхRэ-lп[(R4+R4')/(R4-R4')]. כאן הערך של R4' מתאים להתנגדות של החלק של נגד החיתוך בין המנוע למסוף התחתון במעגל. אם מחוון הנגד R4 מותקן כך ש-ln[(R4+R4')/(R4-R4')] - 0,5, אז Tx = CхRe, וב-Re = 1 MΩ ערך הקיבול של 10 pF מתאים למשך הזמן של פרק הזמן של הפולסים שנוצרו, שווה ל-10 מיקרוסופט, ועם Re = 10 קילו אוהם, הערך של 1 μF מתאים למשך זמן של 10000 מיקרוגרם. הקובץ המצורף מכיל קבל ייחוס Se (3000...10000 pF), המאפשר לכייל את החיבור וגם למדוד קיבולים של פחות מ-10 pF. רצוי לבחור את הדיוק של קבל הייחוס עם שגיאה של לא יותר מ-0,5...1%. כיול הממיר מורכב מקביעת הערך של קבל הייחוס על מד התדר באמצעות נגד חיתוך R2 (10 קילו אוהם). Te במד התדר צריך להיות שווה ל-1 μs (Fe = 1 MHz). עקב הפרעות, ביטים מסדר נמוך עשויים לשנות מעת לעת את ערכם. אבל ברוב המקרים, הדיוק של מדידת הקיבול מספק למדי. כדי למדוד קיבולת, השתמש בלחצן "MODE" כדי לבחור במצב "CAPACITY". למצב זה אין פרמטרים. כ-1 שניה לאחר שחרור הכפתור, מד התדרים יעבור אוטומטית למצב מדידה. תצוגה של מחוון מד התדר במצב הפעלה: מדידת השראות אם יש לך חיבור (הדיאגרמה שלו מוצגת באיור 5), אתה יכול למדוד השראות בטווח של 1 μH...2 H. עקרון המדידה מבוסס על היחס בין התקופה של תנודות הרמוניות עם השראות והקיבול של מעגל התנודות של הגנרטור בחיבור: T2 = LC/25330, כאשר T הוא בשניות, L הוא ב-µH, C הוא ב-pF. לכן, אם אנו משתמשים בקיבול מעגל השווה ל-25330 pF, אז הערך המספרי של השראות מחושב מהיחס הבא: L \u2d T1 \u2d XNUMX / FXNUMX, כאשר F הוא תדר התנודה. כדי למדוד השראות עם מד תדרים עם חיבור, השתמש בלחצן "MODE" כדי לבחור במצב "INDUCTIBILITY". כ-1 שניה לאחר שחרור הכפתור, מד התדרים יעבור אוטומטית למצב מדידה. הערכים המספריים של הקריאות תואמים את השראות ב- µH. תצוגה של מחוון מד התדר במצב הפעלה: החיבור מורכב מחולל מדידה (VT1-VT5), שתדירותו נקבעת על ידי הקיבול של הקבלים C1, C2 (קיבולת כוללת של כ-25330 pF) וההשראות המחוברות למסופי הכניסה של הסליל. כדי ליצור אות עם רמת TTL, נעשה שימוש בטריגר שמיט (VT6, VT7). משרעת התנודות מיוצבת על ידי מעגל על דיודות VD1, VD2 וטרנזיסטורים VT4, VT5, המחוברים לגנרטור דרך עוקב פולט בטרנזיסטור VT3. עם הערך שצוין של הקיבול C1, C2 וההשראות הנמדדת שווה ל-1 μH, תדר הייצור יהיה 1 מגה-הרץ. עם השראות של 2 H - 700 הרץ. כדי לכסות טווח כזה, במיוחד בתחום התדרים הגבוהים, יש צורך לבחור טרנזיסטורים VT1, VT2 עם מקדם העברת זרם בסיס של לפחות 150. קבלים C1, C2 - K73-17 או דומים עם TKE קטן. בסך הכל, הקיבולת שלהם לא צריכה להיות שונה מהמצוין ביותר מ-1...2%. רוחב טווח המדידה מושפע גם מהטרנזיסטור VT5, או ליתר דיוק מקדם העברת הזרם הבסיסי שלו. התוצאות הטובות ביותר התקבלו בשימוש בטרנזיסטורי GT311 עם רווח של 30...50. הקידומת בדרך כלל אינה דורשת תצורה אם מתקיימים הדרישות שצוינו. מחברים: S. Zorin, N. Koroleva, Izhevsk ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה. תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה. חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה: עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
עוד חדשות מעניינות: ▪ עבודה ארוכה מול המחשב מזיקה לבריאות ▪ מכונת רנטגן אוטונומית עם בינה מלאכותית ▪ LG מפסיקה את הייצור של טלוויזיות פלזמה עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה
חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית: ▪ מדור האתר כלי חשמלאי. בחירת מאמרים ▪ מאמר קן אצילים. ביטוי פופולרי ▪ מאמר כיצד נוצר הגומי לראשונה? תשובה מפורטת ▪ מאמר Sophora עבות פרי. אגדות, טיפוח, שיטות יישום ▪ מאמר אבקה לכביסה Splendid. מתכונים וטיפים פשוטים ▪ מאמר מיתוג ספק כוח למלחם עם תרמוסטט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל כל השפות של דף זה בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר www.diagram.com.ua |