Расширение пределов измерения частоты мультиметром M890G

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: Мультиметры тестеры

Опубликовано: 17.03.2017 21:04

Просмотров: 6460

С. СЕМИХАТСКИЙ, г. Ейск Краснодарского края
Популярный у радиолюбителей цифровой мультиметр M890G позволяет измерять частоту исследуемых периодических сигналов. К сожалению, верхний предел измеряемой частоты у этого прибора всего лишь 20 кГц. Для многих измерений этого явно недостаточно. Согласно паспортным данным, базовая погрешность измерения частоты мультиметром M890G не превышает ±1 % от измеряемого значения плюс/ минус единица младшего разряда. Следовательно, абсолютная погрешность измерения частоты сигнала 20 кГц равна ±210 Гц. Предлагаемое устройство позволяет расширить верхний предел измерения частоты (20 кГц) в 10 и 100 раз. Правда, при этом во столько же раз увеличивается погрешность и дискретность измерений. Например, погрешность измерения частоты 200 кГц равна ±2,1 кГц, разрешение — 100 Гц, а частоты 2 МГц — ±21 кГц, разрешение — 1 кГц. Для большинства радиолюбительских измерений этого вполне достаточно.

Схема устройства, позволяющего расширить пределы измерения частоты исследуемого сигнала мультиметром  M890G, приведена на рис. 1.
 
 Каких-либо особенностей оно не имеет. На таймере DA1 собран формирователь прямоугольных импульсов из входного периодического сигнала. Резистор R1 вместе с диодами VD1 и VD2 обеспечивают защиту входных цепей таймера, когда размах (двойная амплитуда) входного сигнала превышает напряжение питания. Резисторы R2 и R3 одинакового сопротивления формируют пороговое напряжение смещения на входах S и R (выводах 2 и 6) таймера DA1, равное половине напряжения питания (+2,5 В). При напряжении питания таймера +5 В верхний порог срабатывания компаратора таймера равен +3,3 В, а нижний — 1,66 В. Поэтому чувствительность входного устройства на таймере — около 0,83 В (без резистора R4). Если установить резистор R4 сопротивлением 11 кОм, то чувствительность — около 60 мВ. С выхода таймера DA1 сформированный прямоугольный сигнал поступает на вход микросхемы DD1 (К155ИЕ2), включённой по схеме делителя на десять, а с её выхода — ещё на один делитель на десять на микросхеме DD2. Таким образом, с выхода (вывода 11) счётчика DD1 снимается сигнал, в десять раз меньший по частоте, чем входной, следовательно, показания подключённого к этому выходу мульти-метра нужно умножить на десять.
Аналогична ситуация и для выхода счётчика DD2, только показания следует умножить на 100.
Устройство собрано на печатной плате из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита толщиной 2 мм, чертёж которой показан на рис. 2.
 
 Для удобства монтажа неиспользуемые выводы микросхем (или панелей для микросхем) откусывают либо изгибают под углом 90 град. Кроме того, отгибают под 90 град, выводы микросхем, соединяемые с общим проводом. В этом случае нет необходимости сверлить лишние отверстия. В первую очередь монтируют компоненты, которые припаивают со стороны установки элементов.
Это не приставка в том виде, в каком её обычно изготавливают, а именно отдельное устройство, расширяющее пределы измерения частоты мультиметра. Такое решение вполне оправдано, учитывая, что в распоряжении радиолюбителя имеется, как правило, только один мультиметр, которым нужно измерять и напряжение, и ток, и частоту. Устройство питают либо от налаживаемой конструкции, либо от отдельного источника. Необходимо только помнить, что если напряжение питания превышает 20 В, микросхему стабилизатора следует снабдить теплоотводом.
Каких-либо особых требований к деталям не предъявляется. За исключением одного. Проведённые эксперименты показали, что с таймером КР1006ВИ1, выпущенным в декабре 1991 г., верхний предел измеряемой частоты — 1,6 МГц, а с таймером NE555 фирмы ST с маркировкой на корпусе CHN (очевидно, китайского производства) — всего лишь 350 кГц.
Микросхемы К155ИЕ2 можно заменить на SN7490N, диоды — любыми маломощными кремниевыми универсальными или импульсными. Проверка параметров устройства проводилась с помощью высокочастотного генератора сигналов Г4-102. При желании можно изменить чувствительность устройства подбором сопротивления резистора R4.
Радио №1.2014