¿Qué es el medidor de frecuencia digital y su funcionamiento?

¿Qué es el medidor de frecuencia digital y su funcionamiento?

Una señal eléctrica se puede representar como una forma de onda sinusoidal, donde cada onda tiene un borde positivo y un borde negativo. Los parámetros básicos para medir la fuerza de la ola son amplitud y frecuencia, donde la amplitud es la vibración máxima tomada desde una posición de equilibrio de una onda sinusoidal y la frecuencia es el recíproco del período de tiempo. La frecuencia se puede medir usando diferentes tipos de medidores de frecuencia como el tipo de desviación que puede medir la frecuencia en el rango de frecuencias más bajas hasta 900Hz, el medidor de frecuencia Weston que generalmente no es del tipo de desviación, puede medir la frecuencia en el rango de 10 a 100Hz, y el avance medidor de frecuencia llamado medidor de frecuencia digital, que puede medir el valor aproximado de frecuencia en binario forma de dígitos hasta 3 decimales y se muestra en el contador. La ventaja de este tipo de medidor de frecuencia es que pueden medir el valor más bajo de frecuencia.



¿Qué es el medidor de frecuencia digital?

Definición: Un medidor de frecuencia digital es un instrumento electrónico que puede medir incluso el valor más pequeño de frecuencia hasta 3 decimales de una onda sinusoidal y lo muestra en la pantalla del contador. Cuenta la frecuencia periódicamente y puede medir en el rango de frecuencias entre 104 y 109 hercios. Todo el concepto se basa en la conversión de voltaje sinusoidal en pulsos continuos (01, 1.0, 10 segundos) en una sola dirección.


Onda de frecuencia

onda de frecuencia





Construcción del medidor de frecuencia digital

Los principales componentes del medidor de frecuencia digital son

Fuente de frecuencia desconocida: Se utiliza para medir el valor desconocido de la frecuencia de la señal de entrada.



Amplificador: Amplifica señales de bajo nivel a señales de alto nivel.

Schmitt Trigger: El objetivo principal de la Schmitt Trigger consiste en convertir la señal analógica en una señal digital en forma de tren de pulsos. También se conoce como ADC y básicamente actúa como circuito comparador.


Y puerta: La salida generada por la puerta AND se obtiene solo cuando las entradas existen en la puerta. Uno de los terminales de la puerta AND está conectado a la salida del disparador Schmitt, y otro terminal está conectado a un chanclas .

diagrama de bloques

diagrama de bloques

Encimera: Funciona en función del período de reloj, que comienza en '0'. Se toma una entrada de la salida de la puerta AND. El mostrador se construye poniendo en cascada muchas chanclas.

Oscilador de cristal: Cuando se proporciona una fuente de CC a un Oscilador de cristal (frecuencia de 1MHz) genera una onda sinusoidal.

Selector basado en tiempo: Dependiendo de la referencia, se puede variar el período de tiempo de las señales. Consiste en un oscilador de reloj que da un valor exacto. La salida del oscilador de reloj se da como entrada al disparador Schmitt que convierte la onda sinusoidal en una serie de ondas cuadradas de la misma frecuencia. Estos pulsos continuos se envían a la década del divisor de frecuencia que está en serie que se conectan uno tras otro, donde cada década del divisor consta de una encimera década y la frecuencia se divide por 10. Cada divisor de frecuencia de década proporciona la salida respectiva mediante un interruptor selector.

Chanclas : Proporciona una salida basada en la entrada.

Principio de funcionamiento

Cuando se aplica una señal de frecuencia desconocida al medidor, pasa a amplificador que amplifica la señal débil. Ahora la señal amplificada ahora se aplica al disparador Schmitt que puede convertir la señal sinusoidal de entrada en una ola cuadrada . El oscilador también genera ondas sinusoidales a intervalos de tiempo periódicos, que se alimentan al disparador Schmitt. Este disparador convierte la onda sinusoidal en una onda cuadrada, que tiene la forma de pulsos continuos, donde un pulso es igual a un valor positivo y uno negativo de un solo ciclo de señal.

El primer pulso que se genera se da como entrada al flip flop de control de la puerta que enciende la puerta Y. La salida de esta puerta Y cuenta el valor decimal. De manera similar, cuando llega el segundo pulso, desconecta la puerta Y, y cuando llega el tercer pulso, la puerta Y se enciende y los pulsos continuos correspondientes durante un intervalo de tiempo preciso, que es el valor decimal, se muestran en la pantalla del contador.

Fórmula

La frecuencia de la señal desconocida se puede calcular mediante la siguiente fórmula

F = N / t ………………… .. (1)

Dónde

F = frecuencia de la señal desconocida

N = Número de recuentos mostrados por el contador

t = intervalo de tiempo entre el arranque y la parada de la puerta.

Ventajas

Las siguientes son las ventajas del medidor de frecuencia digital

  • Buena respuesta de frecuencia
  • Alta sensibilidad
  • El costo de producción es bajo.

Desventajas

Las siguientes son las desventajas

  • No mide el valor exacto.

Aplicaciones del medidor de frecuencia digital

Las siguientes son las aplicaciones

  • El equipo es como radio se puede probar con un medidor de frecuencia digital
  • Puede medir parámetros como presión, fuerza, vibraciones, etc.

Preguntas frecuentes

1). Definir es Frecuencia?

Una frecuencia es el recíproco del período de tiempo. Está dado por “F = 1 / T”.

2). Definir es amplitud?

La amplitud es la vibración máxima tomada desde la posición de equilibrio de una onda sinusoidal. Se denota con 'A'.

3). ¿Cuáles son los diferentes tipos de medidor de frecuencia digital?

Hay diferentes tipos de medidores de frecuencia como

  • Tipo de deflexión que puede medir frecuencias más bajas hasta 900Hz,
  • El medidor de frecuencia Weston generalmente no es del tipo de desviación, que puede medir la frecuencia en el rango de 10 a 100 Hz,
  • Un medidor de avance llamado medidor de frecuencia digital puede medir en el rango de 104 a 109 hercios.

4). ¿Cuáles son los componentes del medidor de frecuencia digital?

Los principales componentes del medidor de frecuencia digital son

  • Fuente de frecuencia desconocida
  • Amplificador
  • Schmitt Trigger
  • Y gatillo de puerta,
  • Encimera,
  • Oscilador de cristal,
  • selector basado en tiempo.

5). ¿A qué rango mide el medidor de frecuencia digital?

El medidor de frecuencia digital puede medir en el rango de 104 a 109 hercios.

6). ¿Cuál es el uso de Schmitt Trigger en un medidor de frecuencia digital?

El propósito principal del disparador de Schmitt es convertir una señal analógica en señales digitales en forma de pulso. También se conoce como ADC y actúa como un circuito comparador.

A medidor de frecuencia se utiliza para medir el valor de la frecuencia de una señal periódica. Hay diferentes tipos de medidores de frecuencia para medir la frecuencia, como el tipo de deflexión, el medidor de frecuencia Weston, el medidor de frecuencia digital. Este artículo ofrece una descripción general del medidor de frecuencia digital que puede medir valores más pequeños de frecuencia en el rango de 104 a 109 hercios. Cada componente del medidor de frecuencia digital tiene su propia función, donde todo el concepto se basa en convertir la señal sinusoidal en una onda cuadrada y la puerta Y se enciende y apaga en función de la señal que llega a su entrada, que se utiliza para determinar lo desconocido. valor de la frecuencia. La principal ventaja de esto es que puede medir valores de frecuencia más pequeños.