Измеритель коэффициента заполнения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

В практике радиолюбителя измерение скважности или коэффициента заполнения бывает необходимо при налаживании или проверке различных узлов импульсной техники, автоэлектроники и т. д. Предлагаемое устройство собрано на микроконтроллере и измеряет коэффициент заполнения периода импульса в процентах. Следует напомнить, что скважность S - это отношение периода следования Т (повторения) импульсов одной последовательности к их длительности т. Величина, обратная скважности, называется коэффициентом заполнения D: S = Т/τ = 1/D. Частое применение в практике находит сигнал с S = 2 или D = 0,5 - меандр.

Устройство отображает коэффициент заполнения в интервале от 1 до 99 % с разрешением 1 %, погрешность в середине интервала составляет 1 ...2 %. Диапазон частот входного импульсного сигнала от 4 Гц до 40 кГц и может быть расширен до 100 кГц, амплитуда сигнала - от 1 до нескольких десятков вольт. Вычисление коэффициента заполнения в процентах осуществляется в соответствии с выражением D = 100τ/Т. Алгоритм измерения длительности импульса и периода основан на счете импульсов тактового генератора микроконтроллера с помощью 16-разрядного таймера-счетчика ТС1. Для расширения диапазона измерений и обеспечения их точности частота импульсов, поступающих на вход таймера-счетчика ТС1, при необходимости понижается предделителем частоты в 64 раза. Это происходит в том случае, если за период следования входного импульсного сигнала происходит прерывание по переполнению счетчика-таймера ТС1. Если этого не происходит, пред-делитель частоты отключается и на таймер-счетчик ТС1   поступают им пульсы непосредственно с тактового генератора микроконтроллера.

Если частота входного сигнала менее нижней границы диапазона рабочих частот, на индикаторе отображаются символы "Lo", если более верхней - символы "Hi", как для диапазона до 40 кГц, так и для диапазона до 100 кГц.

Схема измерителя показана на рисунке. Основа устройства - микроконтроллер ATtiny2313, работающий по программе, коды которой приведены в табл. 1. Он производит все необходимые вычисления и выводит информацию на светодиодный двухразрядный индикатор в режиме динамической индикации. Поскольку долговременной стабильности тактового генератора микроконтроллера не требуется, использован встроенный RC-генератор, работающий на частоте 8 МГц, что упрощает схему устройства. На транзисторе VT1 собран узел согласования уровней входного сигнала с логическими уровнями микроконтроллера, что необходимо при измерении сигналов с различной амплитудой. Диод VD1 защищает эмиттерный переход транзистора VT1 от пробоя при подаче на вход переменного или импульсного сигнала минусовой полярности. Напряжение питания микроконтроллера стабилизовано микросхемным стабилизатором DA1.

Печатная плата не разрабатывалась, все детали смонтированы на макетной плате с использованием проводного монтажа. Применены резисторы МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы - импортные, C3 - К10-17. Стабилизатор напряжения LM7805 можно заменить на КР142ЕН5А. Индикатор A-402G-10 - на два отдельных семиэлементных светодиодных индикатора с общим анодом, объединив выводы одноименных элементов, а общие аноды, соединив с эмиттерами транзистора VT2 или VT3 (к VT2 подключают аноды младшего разряда). Питать устройство напряжением 9... 12 В можно от нестабилизированного блока питания, потребляемый ток зависит от индицируемых значений и не превышает 60 мА.

Если микроконтроллер настроить на работу от генератора с внешним кварцевым резонатором на частоту 20 МГц, подключив его по стандартной схеме, верхняя граница диапазона рабочих частот возрастет до 100 кГц. Проверка показаний устройства проводилась с применением цифрового мультиметра АРРА-107М, который имеет встроенный измеритель коэффициента заполнения.

Устройство налаживания не требует. При программировании микроконтроллера разряды конфигурации устанавливают в соответствии с табл. 2. Для генератора с кварцевым резонатором 20 МГц они приведены в табл. 3.

Программу для микроконтроллера можно скачать отсюда.

Автор: В. Нефедов, г. Брянск; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Металл-трансформер 27.05.2016 Создан металлический материал, который сочетает жесткость и мягкость. В фильме про Терминатора роботы поздних поколений могут превращаться в жидкость, а потом восстанавливать свою форму. Нечто подобное способен проделывать материал, придуманный инженерами из Корнелловского университета во главе с профессором Робом Шеппердом. Они сделали из кремнийорганического полимера пену с миллиметровыми пузырьками. Ее поместили в расплавленный металл - так называемый сплав Филда; он представляет собой эвтектику из висмута, индия и олова, благодаря чему плавится при низкой температуре - 62°С. Это не единственный легкоплавкий металл, изобретенный металловедами, но лишь он один не содержит вредный свинец. Металл заполнил поры силоксановой пены, и после затвердевания образец приобрел жесткость. А когда его снова нагрели выше 62°С, металл стал жидким, и материал можно было легко деформировать, подобно обычной губке. После охлаждения он восстанавливал свою форму и жесткость. Конечно, прочность сплава Филда невелика, да и стоит материал, в котором нет свинца, зато есть индий, довольно дорого, однако для изготовления робота, который при случае становится мягким, он вполне может пригодиться.

Другие интересные новости:

▪ Предложен способ охлаждения Земли

▪ Плохой сон усиливает атеросклероз

▪ Простуда и самочуствие

▪ Рост рынка умных игрушек

▪ Монитор HP EliteDisplay S240UJ с беспроводной подзарядкой гаджетов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрик в доме. Подборка статей

▪ статья Прописать ижицу. Крылатое выражение

▪ статья Название какой картины Рембрандта противоположно замыслу художника? Подробный ответ

▪ статья Грузчик на грузовых автомашинах. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Тонкомпенсированный регулятор громкости с переменным резистором без отводов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Hi-Fi усилитель QUAD-405. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026