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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Préfixe-fréquencemètre au multimètre. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure Tous les multimètres numériques ne peuvent pas mesurer la fréquence, et ceux peu coûteux qui peuvent le faire ont tendance à avoir une faible sensibilité et une plage de fréquences limitée. Le dispositif proposé est un convertisseur fréquence-tension et, bien sûr, ne remplace pas un fréquencemètre numérique à plusieurs chiffres, mais le complète. Il a de meilleurs paramètres que ceux publiés dans [1, 2]. Avec lui, vous pouvez mesurer la fréquence d'une forme d'onde arbitraire dans la plage de 5 Hz à 2,5 MHz. Dans la plage de 5 Hz ... 5 kHz, les mesures peuvent être effectuées avec une résolution de 1 Hz, si la capacité en chiffres du multimètre le permet (pour les multimètres avec un affichage à 3,5 chiffres - 5 Hz ... 1999 Hz ). L'erreur de mesure des fréquences jusqu'à 50 kHz ne dépasse pas 0,2% ± 1 unité. classe junior. Aux fréquences plus élevées, l'erreur augmente légèrement, mais pas plus de 0,8 %. Instabilité de la température des lectures dans la plage des températures ambiantes - pas plus de 0,04 % par 1 °C. L'appareil ne consomme pas plus de 30 mA de courant. La période de mesure est de 2...3 fois par seconde, ce qui correspond à la période de mesure du multimètre. Un indicateur de surcharge de fréquence est fourni. La plage de fréquence mesurée est divisée en 4 intervalles. Pour les multimètres avec un affichage partiel à quatre chiffres (3999), ce serait :
Lors de la mesure de la fréquence, le commutateur de type de fonctionnement du multimètre est réglé sur la position de mesure des tensions continues. Cela vous permet d'utiliser n'importe quel multimètre avec une résistance d'entrée d'au moins 1 MΩ avec l'accessoire sans avoir besoin de reconstruire l'accessoire.
Un signal d'entrée de forme d'onde arbitraire avec une amplitude de 100 mV ... 50 V à travers un circuit de séparation-protection (Fig. 1) entre dans la grille du transistor à effet de champ VT2. Cet étage a une impédance d'entrée élevée et une faible capacité d'entrée, de sorte qu'il ne shunte pratiquement pas un signal d'une amplitude allant jusqu'à 3 V dans la gamme de fréquences audio. Le signal d'entrée amplifié du drain VT2 est envoyé à un amplificateur différentiel basé sur les transistors VT3, VT4. Un signal proche d'une forme rectangulaire est retiré du collecteur VT4 et envoyé au déclencheur de Schmitt DD1.1, DD1.2. Le signal rectangulaire est extrait de la broche 11 de DD1.2 et transmis pour un traitement ultérieur aux microcircuits DD3...DD5, inclus comme diviseurs de fréquence par 10. Selon la plage de fréquence sélectionnée par le commutateur SA1, un signal est envoyé au formateur d'impulsions à DD1.3, DD1.4 depuis l'un des compteurs DD3 ... DD5 ou depuis la sortie de l'inverseur DD1.2. Le circuit différenciateur sur C11-R16 fixe la durée constante des impulsions générées, dont le rapport cyclique dépend de la fréquence du signal étudié. Les impulsions générées sont transmises à l'amplificateur de puissance sur des onduleurs connectés en parallèle DD2.2...DD2.4. A partir de la sortie de l'amplificateur, des impulsions stables en amplitude et en durée sont envoyées à un générateur de courant stable compensé en température à VT5, VT6, R17, R18, VD9. Lorsque la tension sur le condensateur de stockage C9 dépasse le niveau de 600 mV (fréquence 6 kHz en sortie de DD1.4), la linéarité de la conversion fréquence-tension se dégrade. Pour éviter les erreurs, l'appareil est équipé d'un indicateur de surcharge sur le transistor VT1, l'inverseur DD2.1 et la LED clignotante HL1. Une lampe à incandescence miniature EL1, incluse dans le circuit de décharge du condensateur C9, compense une petite dérive négative en température de la tension en sortie du décodeur. Un stabilisateur de tension pour 1 ... 2 V est assemblé sur la puce DA6 et la LED HL6,5, ce qui est nécessaire pour assurer une grande précision du décodeur. IC KR142EN17A est capable de fonctionner avec une faible chute de tension entre l'entrée et la sortie et est le mieux adapté aux appareils alimentés par batterie. En son absence, le stabilisateur peut être assemblé selon le schéma illustré à la Fig. 2. Des informations détaillées sur la puce KR142EN17 peuvent être trouvées dans [3].
Détails et conception. Des résistances fixes peuvent être utilisées de type MTL-0,125, C1-4-0,125 ; tondeuses - SPZ-38a, SPZ-386, RP1-63M. Pour faciliter le réglage, mieux vaut prendre du R15 multi-tours, types SP5-2, SPZ-39a, avec une résistance de 470 ohms. Condensateur C11 - film, de préférence avec un TKE minimum, par exemple, K31-10, K31-11. Condensateur oxyde C9 - niobium K53-4. A sa place, vous pouvez mettre un condensateur d'un autre type à faible fuite (K52, K53). Les condensateurs à oxyde restants sont K50-24, K50-35 ou leurs analogues importés. Condensateurs de blocage non polaires - KM-5, KM-6, K10-176. Diodes VD1 ... VD8, VD10 - KD503, KD510, KD522, 1N4148. LED clignotante HL1 - tout type, de préférence rouge. La LED HL2 doit être de la série AL307 avec des indices A, B, K ou L. La diode VD9 est obligatoirement au germanium, par exemple, D20, D9. Le transistor à effet de champ VT2 peut être remplacé par n'importe quelle série KP305. En l'absence de transistors à effet de champ à grille isolée et à canal n, il est permis d'utiliser des transistors à jonction pn, par exemple KP307, KP303. VT1, VT3, VT4 - KT3102, KT3130, SS9018, 2SD734 ; VT5, VT6 - n'importe laquelle des séries KT3107, SS9015. Les puces DD1, DD2 sont interchangeables avec les séries similaires 564, KR1561. Avec un changement dans le circuit de commutation, les compteurs DD3 ... DD5 peuvent être remplacés par K561IE14, KR1561IE14. Au lieu de DD4, DD5, vous pouvez également utiliser K176IE4, K176IE2, en les incluant également comme diviseurs de fréquence par 10. Le préfixe est monté sur une planche aux dimensions de 110x60 mm (photo sur la couverture) par accrochage ou câblage imprimé. Les transistors VT5, VT6 et la diode VD9 sont placés à proximité les uns des autres. Un petit cylindre de papier s'approche d'eux, qui est ensuite rempli de paraffine. Des condensateurs de blocage C6, C7 sont installés à proximité des microcircuits DD1, DD2. La figure 1 montre le nombre minimum requis de condensateurs de dérivation. Si le décodeur ne fonctionnera que dans des conditions stationnaires, il est souhaitable d'augmenter la tension d'alimentation des microcircuits à 9V. Après avoir appliqué la tension d'alimentation à l'appareil, en l'absence de signal à l'entrée, la tension au drain VT2 est mesurée, qui doit être d'environ 2,4 V. Si nécessaire, elle est réglée en sélectionnant R7. Ensuite, VT5 et R18 sont temporairement déconnectés des sorties DD2.2 ... DD2.4 et connectés à la borne "+" du condensateur C8. En sélectionnant R18, le courant de collecteur VT6 est réglé entre 1,5 ... 2 mA. Après avoir rétabli la connexion précédente, un signal sinusoïdal avec une fréquence de 1000 Hz et une amplitude de 250 mV est appliqué à l'entrée de l'appareil depuis le générateur. En contrôlant le signal sur le collecteur VT4 avec un oscilloscope, on réalise un méandre en faisant tourner le moteur R11. Si cela échoue, R8 doit être sélectionné. La première étape de configuration est terminée. De plus, un multimètre est connecté à la sortie du décodeur, allumé pour mesurer des tensions constantes (limites -1999,9 mV, 400 mV ou 200 mV). Un fréquencemètre de référence est connecté à la sortie du générateur de signaux. On règle sur le générateur la fréquence de 3800 Hz ou 1800 Hz avec une amplitude de 1 V. En sélectionnant R19 et en ajustant R15, les lectures à l'écran sont de 380,0 mV (180,0 mV). Ensuite, la fréquence du générateur est réduite de 10 fois. Si les lectures du fréquencemètre numérique et du multimètre diffèrent de plus de ± 2 unités. LSB, alors vous devriez vérifier VT5, VT6, VD10, C9. En pratique, il ne devrait pas y avoir de divergence dans le témoignage ! En commutant SA1, nous nous assurons que les diviseurs de fréquence DD3 ... DD5 fonctionnent. La compensation thermique de l'ensemble de l'appareil peut être réalisée en connectant une thermistance ou une lampe à incandescence en série avec R19. Si les lectures sur le multimètre diminuent avec l'augmentation de la température ambiante, il convient de connecter une thermistance PTC ou une petite lampe à incandescence 24 ... 60 V. TCS négatif. Si une surcompensation est obtenue, alors le capteur de température doit être shunté avec une résistance conventionnelle. La résistance approximative du capteur de température connecté à une température de 25 ° C est de 30 ... 300 Ohm. La compensation thermique peut également être effectuée de manière différente, par exemple en connectant un condensateur céramique en parallèle avec C11 pendant plusieurs dizaines de pico-farads avec le TKE requis. Lors du montage du transistor VT2 et des microcircuits, les précautions habituelles pour travailler avec des dispositifs MOS doivent être respectées. Les bornes et le boîtier du transistor à effet de champ sont temporairement enveloppés d'un cavalier souple avant de retirer le tube de fermeture. Si le décodeur doit mesurer des fréquences plus élevées, les microcircuits doivent être remplacés par des analogues fonctionnels de la série KR1554, par exemple, KR1554IE6, l'amplificateur d'entrée doit être refait et la tension d'alimentation IC réduite à 5,5 V. En conséquence, le le nombre de diviseurs devra également être augmenté. Lorsqu'une sensibilité plus élevée est requise du décodeur, vous pouvez ajouter un autre étage sur un transistor à effet de champ ou construire un amplificateur différentiel (VT3, VT4) en fonction du circuit miroir de courant. Si vous rencontrez des difficultés pour acquérir un commutateur de petite taille approprié, vous pouvez construire son analogue fonctionnel sur la puce K561TM2, incluse en tant que compteur binaire à deux chiffres, et le multiplexeur K561KTZ. La commutation de gamme dans ce cas est effectuée avec un seul bouton (TD-06XEX SMD). Il faut tenir compte du fait qu'après une surcharge répétée, plusieurs secondes sont nécessaires pour rétablir une grande précision de comptage (en raison de l'échauffement local des cristaux VT5, VT6). littérature
Auteur : A. Butov, village de Kurba, région de Yaroslavl ; Publication : radioradar.net
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