Sprieguma pārveidotāja ķēdes frekvence

Sprieguma pārveidotāja frekvence pārveido frekvences vai impulsus proporcionālai elektriskajai izejai, piemēram, spriegumam vai strāvai. Tas ir svarīgs instruments elektromehāniskiem mērījumiem, ja notiek atkārtoti notikumi. Tātad, kad mēs nodrošināsim frekvenci no frekvences līdz sprieguma pārveidotāja ķēdei, tas nodrošinās proporcionālu līdzstrāvas izeju. Šeit mēs izmantojam KA331 IC, lai izveidotu frekvences pārveidotāju ķēdi.

KA331 IC

KA331 ir sprieguma līdz frekvences pārveidotājs, ko izmanto, lai izveidotu vienkāršu zemu izmaksu analogo ciparu pārveidotāju, bet to var izmantot arī kā frekvences pārveidotāju. 8 kontaktu DIP IC var darboties plašā joslas platuma diapazonā no 1Hz līdz 100 KHz. Tam ir arī plašs barošanas sprieguma diapazons no 5V līdz 40V. KA331 ir līdzvērtīgs populārajam LM331. LM331 var izmantot arī šo F-V ķēdi.

Zemāk ir parādīta KA331 tapas diagramma un iekšējā ķēde, kas ņemta no datu lapas,

Nepieciešamais materiāls

1. KA331 IC - 1gab
2. .01uF keramikas kondensators - 1gab
3. 470pF keramikas kondensators - 1gab
4. 1uF elektrolītiskais kondensators ar 16V nominālu
5. 10k rezistors ar 1% stabilitātes pakāpi MFR - 2gab
6. 100k rezistors ar 1% stabilitātes pakāpi MFR - 2gab
7. 68k rezistors ar 1% stabilitātes pakāpi MFR - 1gab
8. 6.8k rezistors ar 1% stabilitātes pakāpi MFR - 1gab
9. Maizes dēlis
10. 15V barošanas avots
11. Viena pavediena stieple
12. Frekvences ģenerators vai funkciju ģenerators, lai pārbaudītu kopējo ķēdi.

Shematiska diagramma

Strāvas ķēdes frekvences darbība

Ķēdes galvenā sastāvdaļa ir KA331. Ķēdes ieeja ir savienota caur 470pF kondensatoru C1, kas tālāk ir savienots ar KA331 sliekšņa tapu (6. tapa). Rezistori R3 un R4 veido sprieguma dalītāja ķēdi, kas savienota ar KA331 salīdzinātāja PIN 7. Kondensators C3 un rezistors R5 ir RC taimeris, kas nodrošina nepieciešamo svārstību pāri tapai 5. Rezistors R2 nodrošina atskaites strāvu visā tapā 2. Ķēde tiek piegādāta ar 15v spriegumu, kas savienots pāri KA331 tapai 8.

Lai aprēķinātu ķēdes izejas spriegumu, formula ir -

Vout = f _ieeja x atsauces spriegums x (R _L / R _S) x (R _t x C _t)

Kur f _ieeja ir frekvence, R _L ir slodzes rezistors, R _S ir strāvas avota rezistors, R _t un C _t ir RC oscilatora rezistors un kondensators.

Tāpēc mūsu ķēdei formula būs -

Vout = f _ieeja x standartspriegums x (R ₆ / R ₂) x (R ₅ x C ₃)

Kā vienu datu, tad references spriegums KA331 ir 1.89V. Tātad, ja mēs nodrošinām 500 Hz ieejas signālu visā ķēdē, lai iegūtu izejas spriegumu -

Vout = 500 x 1,89 x (100k / 100k) x (6,8kx 0,001uf) Vout = 500 x 1,89 x 1 x (6800k x 10 ^-8) Vout = 0,064V vai 64mV

Tātad, kad visā ķēdē tiek lietota 500 Hz frekvence, ķēde nodrošinās 64 mV izeju.

Šeit mēs esam izveidojuši ķēdi uz maizes dēļa.

Sprieguma ķēdes frekvences pārbaude

Lai pārbaudītu ķēdi, tiek izmantoti šādi rīki -

1. Zinātniskais PSD3205 stenda barošanas avots.
2. Metravi FG3000 funkciju ģenerators.
3. UNI-T UT33D multimetrs.

Kontūra ir veidota, izmantojot 1% metāla plēves rezistorus, un kondensatoru pielaides netiek ņemtas vērā. Pārbaudes laikā istabas temperatūra bija 22 grādi pēc Celsija.

Lai pārbaudītu ķēdi, stenda barošanas avots tiek iestatīts uz 15 V izejas.

Funkciju ģenerators nodrošina aptuveni 500 Hz kvadrātveida viļņu izvadi.

Tiem, kuriem nav piekļuves funkciju ģeneratoram, taimera ķēdi var izveidot, izmantojot klasisko LM555 IC, vai arī Arduino var izmantot funkciju ģeneratora izveidošanai. Tomēr Android lietotne var darboties arī tur, kur signāli tiek ģenerēti, izmantojot austiņu izeju.

Daudzmetrs ir savienots pāri izejai, un diapazons tiek izvēlēts kā mili volt.

Multimetra izeja parāda aprēķināto vērtību. Circuit dod 64 mV izvadi kad 500 Hz square wave tiek piegādāts pāri ievadi.

Detalizēts darba videoklips tiek dota beigās, kad vairāki izejvielas tiek dota, un izejas spriegums ir mainījušās attiecības ievades spriegumu.

Uzlabojumi

Šo frekvences pārveidotāja shēmu labākai precizitātei var izveidot uz PCB. Ķēdes kritiskā sadaļa ir RC oscilators. RC oscilators jānovieto tuvu KA331 IC. Lielos attālumos vara pēdas var novirzīt svārstības, jo tas palielinās papildu pretestību un arī veicinās klaiņojošo kapacitāti. Nepieciešama arī pareiza zemes plakne.

Pieteikumi

Sprieguma pārveidotāja frekvenci izmanto mērījumos un instrumentos, piemēram, tahometrs izmanto frekvences pārveidotāju, lai aprēķinātu motora ātrumu. Dažāda veida mērierīces, spidometri arī izmanto šo tehniku.