يمكن تمثيل الإشارة الكهربائية في شكل موجة جيبية ، حيث يكون لكل موجة حافة موجبة وحافة سالبة. المعلمات الأساسية لقياس قوة الموجة هي السعة والتردد ، حيث السعة هي أقصى اهتزاز مأخوذ من موضع توازن لموجة جيبية ويكون التردد هو مقلوب الفترة الزمنية. يمكن قياس التردد باستخدام أنواع مختلفة من عدادات التردد مثل نوع الانحراف الذي يمكنه قياس التردد في نطاق الترددات المنخفضة إلى 900 هرتز ، ومقياس تردد ويستون الذي لا يكون عادةً من نوع الانحراف ، ويمكنه قياس التردد في النطاق من 10 إلى 100 هرتز ، والتقدم مقياس التردد المسمى مقياس التردد الرقمي ، والذي يمكنه قياس القيمة التقريبية للتردد في الثنائية حتى 3 أرقام عشرية وعرضها على العداد. ميزة هذه الأنواع من أجهزة قياس التردد هي أنها يمكن أن تقيس القيمة المنخفضة للتردد.
ما هو مقياس التردد الرقمي؟
تعريف: مقياس التردد الرقمي هو أداة إلكترونية يمكنها قياس حتى القيمة الأصغر للتردد حتى 3 أرقام عشرية من الموجة الجيبية وعرضها على شاشة العداد. يقوم بحساب التردد بشكل دوري ويمكن أن يقيس في نطاق الترددات بين 104 إلى 109 هرتز. يعتمد المفهوم بأكمله على تحويل الجهد الجيبي إلى نبضات مستمرة (01 ، 1.0 ، 10 ثوانٍ) على طول اتجاه واحد.
موجة التردد
بناء عداد التردد الرقمي
المكونات الرئيسية لمقياس التردد الرقمي هي
مصدر تردد غير معروف: يتم استخدامه لقياس القيمة غير المعروفة لتردد إشارة الدخل.
المضخم: يقوم بتضخيم الإشارات منخفضة المستوى إلى إشارات عالية المستوى.
شميت الزناد: الغرض الرئيسي من شميت الزناد هو تحويل الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية في شكل قطار نبضي. ومن المعروف أيضا باسم ADC ويعمل بشكل أساسي كدائرة مقارنة.
والبوابة: يتم الحصول على المخرجات الناتجة من AND gate فقط عند وجود المدخلات عند البوابة. يتم توصيل أحد طرفي البوابة AND بمخرج Schmitt Trigger ، ويتم توصيل طرف آخر بـ a نعال الشاطئ .
مخطط كتلة
يعداد: وهي تعمل على أساس فترة الساعة ، والتي تبدأ من '0'. يتم أخذ مدخل واحد من خرج بوابة AND. تم تصميم العداد من خلال العديد من النعال المتتالية.
مذبذب كرستالى: عندما يتم إعطاء العرض DC إلى مذبذب كرستالى (تردد 1 ميجاهرتز) يولد موجة جيبية.
المحدد المستند إلى الوقت: اعتمادًا على المرجع ، يمكن تغيير الفترة الزمنية للإشارات. يتكون من مذبذب على مدار الساعة يعطي قيمة دقيقة. يتم إعطاء خرج مذبذب الساعة كمدخل لمشغل شميت الذي يحول الموجة الجيبية إلى سلسلة من الموجة المربعة من نفس التردد. يتم إرسال هذه النبضات المستمرة إلى عقد مقسم التردد الذي يكون في سلسلة متصلة واحدة تلو الأخرى ، حيث يتكون كل عقد مقسم من يعداد العقد والتردد مقسوم على 10. يقدم كل مقسم تردد في العقد إخراجًا خاصًا باستخدام مفتاح محدد.
نعال الشاطئ : يوفر مخرجات على أساس المدخلات.
مبدأ العمل
عندما يتم تطبيق إشارة تردد غير معروفة على جهاز القياس الذي يتم تمريره إليه المضخم مما يضخم الإشارة الضعيفة. الآن يتم تطبيق الإشارة المضخمة على مشغل Schmitt الذي يمكنه تحويل إشارة الإدخال الجيبية إلى a موجة مربعة . يولد المذبذب أيضًا موجات جيبية على فترات زمنية دورية ، والتي يتم تغذيتها على مشغل شميت. هذا الزناد يحول موجة الخطيئة إلى موجة مربعة ، والتي تكون على شكل نبضات مستمرة ، حيث تساوي نبضة واحدة قيمة موجبة واحدة وقيمة سلبية لدورة إشارة واحدة.
يتم إعطاء النبض الأول الذي يتم إنشاؤه كمدخل إلى بوابة التحكم في الوجه بالتخبط وتشغيل البوابة. الناتج من هذه القيمة العشرية لعدد البوابة AND. وبالمثل ، عندما تصل النبضة الثانية ، فإنها تنفصل عن البوابة ، وعندما تصل النبضة الثالثة ، يتم تشغيل البوابة AND ويتم عرض النبضات المستمرة المقابلة لفاصل زمني محدد وهي القيمة العشرية على شاشة العداد.
معادلة
يمكن حساب تردد الإشارة غير المعروفة بالصيغة التالية
F = N / t …………………… .. (1)
أين
F = تردد الإشارة غير المعروفة
N = عدد الأعداد التي يعرضها العداد
t = الفاصل الزمني بين بداية وتوقف البوابة.
مزايا
فيما يلي مزايا مقياس التردد الرقمي
- استجابة تردد جيدة
- حساسية عالية
- تكلفة الإنتاج منخفضة.
سلبيات
فيما يلي العيوب
- لا تقيس القيمة الدقيقة.
تطبيقات مقياس التردد الرقمي
فيما يلي التطبيقات
- المعدات مثل مذياع يمكن اختباره باستخدام مقياس تردد رقمي
- يمكنه قياس المعلمات مثل الضغط والقوة والاهتزازات وما إلى ذلك.
أسئلة وأجوبة
1). تحديد التردد؟
التردد هو مقلوب الفترة الزمنية. تعطى بواسطة 'F = 1 / T'.
2). تعريف هو السعة؟
السعة هي أقصى اهتزاز مأخوذ من موضع توازن موجة جيبية. يشار إليه بالحرف 'أ'.
3). ما هي الأنواع المختلفة لمقياس التردد الرقمي؟
هناك أنواع مختلفة من مقياس التردد مثل
- نوع الانحراف الذي يمكنه قياس الترددات المنخفضة حتى 900 هرتز ،
- عادة لا يكون مقياس تردد Weston نوع انحراف ، والذي يمكنه قياس التردد في النطاق من 10 إلى 100 هرتز ،
- يمكن للمقياس المتقدم المسمى مقياس التردد الرقمي أن يقيس في نطاق من 104 إلى 109 هرتز.
4). ما هي مكونات عداد التردد الرقمي؟
المكونات الرئيسية لمقياس التردد الرقمي هي
- مصدر تردد غير معروف
- المضخم
- شميت الزناد
- وتشغيل البوابة ،
- يعداد،
- مذبذب كرستالى،
- محدد على أساس الوقت.
5). في أي مدى يقيس مقياس التردد الرقمي؟
يمكن لمقياس التردد الرقمي القياس في نطاق من 104 إلى 109 هرتز.
6). ما فائدة Schmitt Trigger في مقياس التردد الرقمي؟
الغرض الرئيسي من مشغل شميت هو تحويل الإشارة التناظرية إلى إشارات رقمية في نموذج تصنيف النبض. يُعرف أيضًا باسم ADC ويعمل كدائرة مقارنة.
إلى تردد متر يستخدم لقياس قيمة تردد إشارة دورية. هناك أنواع مختلفة من عدادات التردد لقياس التردد مثل نوع الانحراف ، مقياس تردد ويستون ، مقياس التردد الرقمي. تقدم هذه المقالة نظرة عامة على مقياس التردد الرقمي الذي يمكنه قياس القيم الأصغر للتردد في النطاق من 104 إلى 109 هرتز. كل مكون من مكونات مقياس التردد الرقمي له وظيفته الخاصة ، حيث يعتمد المفهوم بأكمله على تحويل الإشارة الجيبية إلى موجة مربعة وتشغيل وإيقاف تشغيل البوابة AND بناءً على الإشارة الواردة عند مدخلها ، والتي تُستخدم لتحديد المجهول قيمة التردد. الميزة الرئيسية لهذا هو أنه يمكن قياس القيم الأصغر للتردد.
