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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива КМОП-сенсоры изображения 09.01.2003 AGILENT TECHNOLOGIES выпускает новые КМОП-сенсоры изображения, содержащие высокочувствительную фотодиодную решетку с малым потреблением тока с встроенным аналого-цифровым преобразованием. Они имеют формат VGA (640x480 пикселей) - ADCS-2021 или CIF (352x288 пикселей) - ADCS1021. В сочетании с процессорами обработки изображения они представляют полную систему изображения для цифровых камер, камер компьютеров, сотовых телефонов, игрушек и т.д.

Другие интересные новости:

▪ В кроне лесного великана

▪ Органические светодиоды для медицинских приборов

▪ Робот-милиционер

▪ Поздний ужин вредит памяти

▪ FPGA Speedster22i от Achronix Semiconductor

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Большая энциклопедия для детей и взрослых. Подборка статей

▪ статья Дрель-малышка. Советы моделисту

▪ статья Что такое ревматическая атака? Подробный ответ

▪ статья Обработчик информационного материала. Должностная инструкция

▪ статья КСВ-метр для УКВ диапазона. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схемотехника детекторного радиоприемника за 100 лет. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025