Вимірювач коефіцієнта заповнення. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Вимірювач коефіцієнта заповнення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

У практиці радіоаматора вимірювання шпаруватості або коефіцієнта заповнення буває необхідним при налагодженні або перевірці різних вузлів імпульсної техніки, автоелектроніки і т. д. Пропонований пристрій зібрано на мікроконтролері і вимірює коефіцієнт заповнення періоду імпульсу у відсотках. Слід нагадати, що шпаруватість S - це відношення періоду прямування Т (повторення) імпульсів однієї послідовності до їх тривалості т. Величина, зворотна шпаруватості, називається коефіцієнтом заповнення D: S = Т/τ = 1/D. Часте застосування в практиці знаходить сигнал із S = 2 або D = 0,5 - меандр.

Пристрій відображає коефіцієнт заповнення в інтервалі від 1 до 99% з роздільною здатністю 1%, похибка в середині інтервалу становить 1...2%. Діапазон частот вхідного імпульсного сигналу від 4 до 40 кГц і може бути розширений до 100 кГц, амплітуда сигналу - від 1 до декількох десятків вольт. Обчислення коефіцієнта заповнення у відсотках здійснюється відповідно до виразу D = 100τ/Т. Алгоритм вимірювання тривалості імпульсу і періоду заснований на рахунку тактового імпульсного генератора мікроконтролера за допомогою 16-розрядного таймера-лічильника ТС1. Для розширення діапазону вимірів та забезпечення їх точності частота імпульсів, що надходять на вхід таймера-лічильника ТС1, за необхідності знижується розподільником частоти в 64 рази. Це відбувається в тому випадку, якщо за період проходження вхідного імпульсного сигналу відбувається переривання з переповнення лічильника-таймера ТС1. Якщо цього немає, пред-делитель частоти відключається і таймер-счетчик ТС1 надходять їм пульси безпосередньо з тактового генератора микроконтроллера.

Якщо частота вхідного сигналу менша за нижню межу діапазону робочих частот, на індикаторі відображаються символи "Lo", якщо більш верхньої - символи "Hi", як для діапазону до 40 кГц, так і для діапазону до 100 кГц.

Вимірювач коефіцієнта заповнення

Схема вимірювача показано малюнку. Основа пристрою - мікроконтролер ATtiny2313, що працює за програмою, коди якої наведені у табл. 1. Він здійснює всі необхідні обчислення та виводить інформацію на світлодіодний дворозрядний індикатор у режимі динамічної індикації. Оскільки довготривалої стабільності тактового генератора мікроконтролера не потрібно, використано вбудований RC-генератор, що працює на частоті 8 МГц, що спрощує схему пристрою. На транзисторі VT1 зібраний вузол узгодження рівнів вхідного сигналу з логічними рівнями мікроконтролера, що необхідно для вимірювання сигналів з різною амплітудою. Діод VD1 захищає емітерний перехід транзистора VT1 від пробою під час подачі на вхід змінного або імпульсного сигналу мінусової полярності. Напруга живлення мікроконтролера стабілізовано мікросхемним стабілізатором DA1.

Вимірювач коефіцієнта заповнення

Друкована плата не розроблялася, всі деталі змонтовані на макетній платі за допомогою проводового монтажу. Застосовано резистори МЛТ, С2-23, оксидні конденсатори – імпортні, C3 – К10-17. Стабілізатор напруги LM7805 можна замінити на КР142ЕН5А. Індикатор A-402G-10 - на два окремі семиелементні світлодіодні індикатори із загальним анодом, об'єднавши висновки однойменних елементів, а загальні аноди, з'єднавши з емітерами транзистора VT2 або VT3 (до VT2 підключають аноди молодшого розряду). Живити пристрій напругою 9... 12 можна від нестабілізованого блоку живлення, споживаний струм залежить від значень, що індикуються, і не перевищує 60 мА.

Вимірювач коефіцієнта заповнення

Якщо мікроконтролер налаштувати працювати від генератора із зовнішнім кварцовим резонатором на частоту 20 МГц, підключивши його за стандартною схемою, верхня межа діапазону робочих частот зросте до 100 кГц. Перевірка показань пристрою проводилася із застосуванням цифрового мультиметра Арра-107М, який має вбудований вимірювач коефіцієнта заповнення.

Влаштування налагодження не вимагає. При програмуванні мікроконтролера розряди конфігурації встановлюють відповідно до табл. 2. Для генератора з кварцовим резонатором 20 МГц вони наведені у табл. 3.

Програму для мікроконтролера можна завантажити звідси.

Автор: В. Нефьодов, м. Брянськ; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Сімейство легких ультрабуків-трансформерів NEC LaVie Hybrid Zero 21.01.2015

Компанія NEC офіційно представила лінійку ультрабуків LaVie Hybrid Zero, які прийшли на зміну моделям серії LaVie Z. Основна відмінність новинок від попередників - сучасна апаратна платформа (Intel Haswell замінена на Broadwell) та інший корпус, що забезпечує трансформацію ноутбука в планшет за рахунок великого кута в рахунок великого кута (У моделях HZ750 і HZ650).

Модель HZ550 є найлегшою в серії – 779 грамів. В її оснащення входить двоядерний процесор Intel Core i5-5200U (2,2-2,7 ГГц), екран діагоналлю 13,3 дюйми роздільною здатністю 2560 х 1440 пікселів, 4 ГБ оперативної пам'яті, SSD об'ємом 128 ГБ. Заявлений час автономної роботи в даному випадку – 5,9 години.

У конфігурації моделі HZ750 - сенсорний дисплей з такими ж характеристиками і SSD об'ємом 128 ГБ, але процесор вже Intel Core i7-5500U (2,4-3,0 ГГц), а об'єм ОЗУ становить 8 ГБ. Автономність та маса цієї моделі - 9 годин та 926 грамів.

Що ж до середньої моделі HZ650, то від HZ550 вона відрізняється наявністю сенсорного дисплея меншого дозволу (1920 х 1080 пікселів), більшою масою (926 грамів) та автономністю (до 11,6 години).

У стандартне оснащення будь-якого представника серії LaVie Hybrid Zero входять адаптери Wi-Fi 802.11n та Bluetooth 4.0, слот для карток SD, web-камера роздільною здатністю 0,9 Мп, два порти USB 3.0 та відеовихід HDMI, гучномовці сумарною потужністю 2 Вт, звуковий процесор Yamaha AudioEngine.

Габарити моделей HZ750 та HZ650 - 319 х 217 х 16,9 мм. HZ550 відрізняється лише меншою шириною – 212 мм.

Ноутбуки надійдуть у продаж уже у лютому.

Інші цікаві новини:

▪ Феромагнітний напівпровідник

▪ Алмази з нафти

▪ Ностальгія знижує фізичний біль

▪ Виявлено найяскравішу галактику у Всесвіті

▪ Картки пам'яті Transcend CFexpress 820 Type B

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електроживлення. Добірка статей

▪ стаття Кінець історії. Крилатий вислів

▪ Як відбувався розвиток США наприкінці 1950-х та у 1960-ті рр.? Детальна відповідь

▪ стаття Електромеханік зв'язку електроживних установок. Типова інструкція з охорони праці