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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Полноразмерные наушники Dyson OnTrac 29.07.2024 Компания Dyson, известная своими инновационными решениями в области бытовой техники, представила свой первый продукт в сегменте полноразмерных наушников - модель OnTrac. После успехов с линейками фенов, стайлеров, пылесосов и воздухоочистителей, Dyson решила применить свои технологические достижения и в аудиотехнике. Главная особенность OnTrac - уникальная технология адаптивного шумоподавления. Наушники оснащены восемью микрофонами, которые отслеживают окружающий шум 384 000 раз в секунду. Это позволяет эффективно устранять фоновый шум и обеспечивать кристально чистое звучание. Такая технология делает OnTrac одним из лидеров на рынке по качеству шумоподавления. Еще одной сильной стороной OnTrac является продолжительность автономной работы. Наушники способны работать до 55 часов без подзарядки, что делает их идеальным выбором для длительных поездок или непрерывного использования в течение нескольких дней. Dyson уделила особое внимание визуальной составляющей своих новинок. Наушники доступны в четырех основных цветах: сером, оранжевом, темно-синем и медном. Более того, пользователи могут кастомизировать модель с помощью сменных цветных насадок и амбушуров, представленных в семи цветах. Всего Dyson предлагает более 2000 вариантов кастомизации цвета, что позволяет каждому создать уникальный дизайн своих наушников. Стоимость наушников OnTrac составляет $499, что ставит их в премиальный сегмент рынка. Однако учитывая инновационные технологии, высокую автономность и возможность кастомизации, эта цена выглядит вполне оправданной. Dyson OnTrac - больше, чем просто наушники. Это сочетание передовых технологий и стильного дизайна, которое обеспечивает непревзойденное качество звука и комфорт использования. Благодаря своим уникальным характеристикам, OnTrac имеют все шансы стать новым стандартом в мире аудиотехники и завоевать сердца пользователей по всему миру.

Другие интересные новости:

▪ Сверхминиатюрный модуль TransferJet

▪ Искусственный интеллект пока уступает человеку в математике

▪ МФУ EPSON Stylus Photo RX500

▪ Создан материал, излучающий узкий спектр света при нагревании

▪ Система охлаждения Deepcool Gammaxx 400 EX

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Моделирование. Подборка статей

▪ статья Кто раньше сказал Э. Крылатое выражение

▪ статья Из чего состоят метеоры? Подробный ответ

▪ статья Капуста полевая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автомобильный УКВ ЧМ тюнер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Разъемы Tyco Electronics / AMPсерии MicroСРС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026