Como Usar um Frequencímetro e Temporizador de Intervalo

Os contadores de frequência e temporizadores de intervalo são fáceis de usar, mas algumas dicas, dicas, dicas e técnicas importantes podem ajudar a garantir que as melhores leituras sejam feitas da maneira mais fácil possível.

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Este tutorial sobre contadores de frequência inclui:

Frequencímetro: o que é | Como funciona um frequencímetro | Temporizador de intervalo | Como usar um contador | Especificações | Precisão

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Os contadores de frequência e temporizadores de intervalo são muito fáceis de usar. No entanto, saber usar um contador de frequência e um contador de intervalo de tempo pode ajudar a fazer as melhores leituras da maneira mais fácil.

Saber usar um frequencímetro pode permitir que medições precisas sejam feitas o mais rápido possível, evitando algumas das armadilhas que se apresentam e também evitando danos ao instrumento de teste que podem ocorrer em algumas circunstâncias.

COMO USAR UM FREQUENCÍMETRO

De muitas maneiras, usar um contador de frequência é muito simples. Muitas vezes é apenas uma questão de ligar o contador e aplicar o sinal na entrada.

Contadores de frequência e temporizadores podem ser usados para medir muitos sinais, desde sinais lógicos digitais até RF e micro-ondas. A tecnologia de contador foi desenvolvida para que esses contadores de frequência e temporizadores sejam capazes de medir intervalos de tempo e frequência. Usando a tecnologia de processamento digital é possível medir tanto o intervalo de tempo quanto a frequência, pois um é o inverso do outro.

Para fazer uma medição simples de frequência ou intervalo de tempo é necessário aplicar o sinal na entrada.

Ao usar um contador de frequência, é necessário selecionar o intervalo da base de tempo. Normalmente, as opções de 0,1s, 1s, 10s são as mais comuns. Estes referem-se ao período de tempo durante o qual a porta do contador de frequência está aberta e os pulsos de entrada são contados. Assim, para um tempo de porta de 1 segundo, 1.000.000 pulsos serão contados para um sinal de 1 MHz, ou no exemplo simples abaixo, se forem contados cinco pulsos, com um tempo de porta de um segundo, então a frequência é de 5Hz.

Aqui pode ser visto que cada vez que o sinal passa pelo nível de disparo do contador de frequência na direção positiva, o contador conta a transição. Quanto maior a frequência, mais pulsos são contados. Como visto, cinco pulsos são contados. Assumindo um tempo de porta de 1 segundo, isso indicaria uma frequência de 5Hz. Se o tempo de porta fosse de 0,1 s, então indicaria uma frequência de 50 Hz.

Tempos de porta mais longos naturalmente darão resultados mais precisos. Tomemos o exemplo de um tempo de porta de 0,1 s e cinco pulsos contados indicando um sinal de 50 Hz. Recortando a explicação para o mais simples, o sistema não consegue diferenciar entre um sinal que está rodando em 50 Hz e um que está em 55 Hz, por exemplo. Ambos darão cinco contagens em um tempo de 0,1s. Para dar uma melhor indicação da frequência, um tempo de gate de 1 segundo habilitará 55 contagens se o sinal estiver rodando a 55 Hz, por exemplo.

Embora tempos de porta mais longos forneçam melhores níveis de precisão, a escolha do tempo de porta normalmente depende mais da necessidade de atualizações rápidas na frequência. Um tempo de portão mais longo, por exemplo, tornará o teste lento e automatizado, ou para o engenheiro que trabalha na bancada, o tempo de espera adicional pode ser irritante. Assim, tempos de porta curtos são normalmente usados, a menos que sejam necessários altos níveis de precisão.

Os contadores de frequência normalmente têm uma entrada de alta impedância. Isso é tipicamente 1MΩ. É possível usar uma ponta de prova do osciloscópio X1 para conectar o contador ao ponto no circuito em teste. Como a ponta de prova do osciloscópio tem um clipe e uma entrada BNC, isso geralmente é uma maneira muito conveniente de conectar e apalpar.

Muitos contadores de alta frequência têm uma entrada de 50Ω além da entrada de alta impedância – pode ser um conector separado ou comutável. Ao usar a entrada de 50Ω, a tensão máxima de entrada será muito menor, portanto, tome cuidado com a amplitude do sinal, pois danos podem ocorrer facilmente se a entrada estiver sobrecarregada.

COMO USAR UM CONTADOR DE INTERVALO DE TEMPO / TEMPORIZADOR DE INTERVALO

É possível fazer uma variedade de medições de intervalo de tempo usando um contador de tempo. Os tipos de medição de intervalo de tempo que podem ser feitos variam de acordo com o temporizador do contador em uso.

• Medições de intervalo de tempo de entrada única: A forma básica do temporizador do contador é aquela com uma única entrada. Normalmente, quaisquer medições serão feitas na borda ascendente de uma forma de onda. A medição básica será feita da borda de subida da forma de onda até a próxima borda de subida que for vista. Isso fornece o intervalo de tempo para a forma de onda. Às vezes, pode ser possível fazer uma medição usando um único contador de entrada da borda ascendente ou positiva até a borda descendente ou negativa. Chaves no painel frontal ou técnicas de programação remota são usadas para selecionar as bordas necessárias.

• Medições de intervalo de tempo de entrada dupla: Alguns temporizadores de contador que podem ser usados têm entradas duplas. Esta forma de medição de intervalo de tempo pode ser usada com duas formas de onda e é normal que haja seleção de borda positiva (subindo) ou negativa (descida) selecionável em ambos os canais. Para configurar isso, basta conectar as formas de onda necessárias às entradas e selecionar as bordas.

Pode-se ver que existem quatro combinações de temporização. No diagrama, A+ indica borda ascendente da forma de onda A e B-, por exemplo, significa borda descendente da forma de onda B.

DICAS PARA USAR UM FREQUENCÍMETRO / TEMPORIZADOR DE INTERVALO

Ao usar um contador de frequência, existem várias precauções gerais que podem ser adotadas para garantir que o resultado mais preciso seja alcançado.

• Manter a base de tempo do contador de frequência/relógio quente: A base de tempo do relógio dentro de um contador de frequência/temporizador governa a precisão geral do instrumento. Embora os níveis de desvio sejam pequenos, a frequência varia em pequenas quantidades, especialmente à medida que o instrumento e, portanto, o oscilador aquece. Mesmo osciladores de cristal controlados por forno altamente precisos flutuam à medida que atingem a temperatura. Assim, é melhor manter a base de tempo na temperatura de operação, ligando o instrumento algumas horas antes do uso. Eles podem até exigir sair durante a noite, etc.
• Compre instrumento com base de tempo precisa: Como a precisão da base de tempo reflete diretamente na precisão da medição, quando há necessidade de fazer medições precisas é necessário utilizar um instrumento com base de tempo precisa, ou usar um externo que seja muito exato. A maioria dos contadores e temporizadores tem a capacidade de usar uma base de tempo externa ou um oscilador de relógio.
• Não sobrecarregue a entrada: Ao usar um contador de frequência, a maioria dos sinais pode ser aplicada à entrada com pouco medo de sobrecarga. Lógica, por exemplo TTL ou a maioria das outras famílias e a maioria dos sinais de RF funcionarão bem. No entanto, se houver sinais grandes, deve-se tomar cuidado para não sobrecarregar a entrada ou até mesmo causar danos a ela. Isso pode ser particularmente verdadeiro ao usar alguns contadores de frequência de RF que podem ter uma entrada de 50Ω. A carga interna só pode ser capaz de lidar com uma potência limitada. Se níveis de potência altos forem usados, um atenuador compatível deve ser usado para reduzir o nível do sinal a um nível aceitável, caso contrário, o resistor de carga interno será danificado.
• Para sinais ruidosos, preste atenção ao erro de disparo: Ao usar um contador de frequência ou temporizador com um sinal ruidoso, o ruído pode causar contagens espúrias que afetarão a leitura. Para evitar isso, a configuração cuidadosa do ponto de disparo pode mover o nível de disparo para um ponto onde é improvável que cause disparos falsos.
  Lembre-se de calibrar: Com vários aspectos, como o envelhecimento do cristal, que afetará até mesmo os osciladores de clock ou bases de tempo mais precisos, é necessário garantir que a frequência da base de tempo seja mantida com a maior precisão possível e que todas as outras funções estejam operando dentro de suas faixas especificadas .
• Bloqueie todas as bases de tempo em um único relógio: Quando um sistema usa várias bases de tempo, há possibilidades de jitter e distorção entre os sinais que podem causar algumas imprecisões. Para superar isso, muitas vezes é aconselhável bloquear todos os elementos de um sistema em uma única base de tempo precisa. A maioria dos contadores de frequência tem um relógio externo de entrada de base de tempo que pode permitir que uma base de tempo externa seja usada para o contador de frequência. Alternativamente, também pode ser possível usar a base de tempo do contador de frequência, pois geralmente há uma saída disponível do oscilador / base de tempo interno.

Resultados muito bons são normalmente obtidos a partir de contadores de frequência e temporizadores. Normalmente é necessário apenas conectar o instrumento de teste, ligá-lo e conectá-lo aos pontos onde as medições de frequência ou intervalo de tempo precisam ser feitas. É possível fazer medições rápidas e precisas. A aplicação de algumas dicas, dicas e técnicas simples pode garantir que as melhores medições sejam feitas e o instrumento de teste esteja protegido contra qualquer dano.

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