Программа частотомер для компьютера. Программный частотомер для компьютера: возможности и применение

Как использовать компьютер в качестве частотомера и анализатора сигналов. Какие возможности открывает программный частотомер. Как настроить и использовать программу для измерения частоты на ПК.

Возможности программного частотомера на ПК

Современный персональный компьютер обладает достаточной вычислительной мощностью, чтобы выполнять функции различных измерительных приборов, в том числе частотомера. Программный частотомер на ПК имеет ряд преимуществ по сравнению с аппаратными решениями:

• Высокая точность измерений за счет использования стабильного кварцевого генератора компьютера
• Возможность измерения очень низких частот (вплоть до долей Гц)
• Отображение результатов измерений в удобном графическом интерфейсе
• Сохранение и обработка результатов измерений
• Низкая стоимость решения — нужен только компьютер и простой преобразователь сигнала

Принцип работы программного частотомера

Принцип работы программного частотомера основан на подсчете числа импульсов входного сигнала за фиксированный интервал времени. Входной сигнал преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов и подается на один из портов компьютера (обычно LPT или COM-порт). Программа считывает состояние порта с высокой частотой и подсчитывает количество переходов сигнала из низкого уровня в высокий.

Зная точное время измерения, которое задается с помощью системного таймера компьютера, программа вычисляет частоту входного сигнала. Точность измерения зависит от стабильности системного таймера ПК, которая обычно составляет 10^-5 — 10^-6.

Необходимое оборудование для программного частотомера

Для создания программного частотомера на ПК потребуется:

• Персональный компьютер с LPT или COM-портом
• Преобразователь входного сигнала в прямоугольные импульсы ТТЛ-уровня
• Программное обеспечение частотомера

В качестве преобразователя сигнала можно использовать простую схему на компараторе или триггере Шмитта. Для измерения низких частот (до сотен Гц) подойдет даже обычный транзисторный ключ.

Программное обеспечение для частотомера на ПК

Существует ряд готовых программ, позволяющих превратить компьютер в частотомер:

• Oscilloscope — программа для работы со звуковой картой в режиме осциллографа и анализатора спектра. Позволяет измерять частоту входного сигнала.
• Ulogic — логический анализатор и частотомер для работы с LPT-портом.
• FreqCounter — простая программа частотомера для DOS.
• Daqarta — многофункциональное ПО для работы со звуковой картой, включающее функции частотомера.

Также возможно написание собственной программы частотомера на языках программирования высокого уровня (C++, Delphi и др.).

Настройка программного частотомера

Основные этапы настройки программного частотомера:

1. Установка и настройка драйвера для работы с портом компьютера
2. Калибровка частотомера по эталонному источнику сигнала
3. Настройка параметров измерения (время измерения, фильтрация и др.)
4. Выбор режима отображения результатов

Калибровку удобно выполнять по сигналу с точно известной частотой, например, от кварцевого генератора. Это позволит скомпенсировать погрешность системного таймера компьютера.

Применение программного частотомера

Программный частотомер на ПК может использоваться для решения различных измерительных задач:

• Настройка и проверка генераторов сигналов
• Измерение частоты вращения двигателей
• Проверка кварцевых резонаторов
• Измерение частоты сетевого напряжения
• Анализ звуковых сигналов

Диапазон измеряемых частот обычно составляет от долей Гц до нескольких МГц, что перекрывает большинство практических потребностей.

Преимущества программного частотомера перед аппаратным

Основные преимущества программного частотомера на ПК по сравнению с аппаратными решениями:

• Низкая стоимость — не требуется покупка дорогостоящего измерительного прибора
• Гибкость настройки и расширения функционала
• Удобный интерфейс и широкие возможности обработки результатов
• Возможность одновременного анализа сигнала в разных представлениях (временная область, спектр)
• Простота сохранения и документирования результатов измерений

При этом по точности измерений программный частотомер не уступает многим бюджетным аппаратным решениям.

Ограничения программного частотомера

Несмотря на широкие возможности, программный частотомер имеет ряд ограничений:

• Ограниченный верхний предел измеряемых частот (обычно не более 1-2 МГц)
• Невысокое быстродействие из-за задержек операционной системы
• Зависимость точности от загрузки процессора компьютера
• Необходимость калибровки для достижения высокой точности

Поэтому для измерения высоких частот и прецизионных измерений лучше использовать специализированные аппаратные частотомеры.

Заключение

Программный частотомер на базе персонального компьютера является удобным и недорогим инструментом для решения широкого круга измерительных задач. Он позволяет превратить обычный ПК в многофункциональный измерительный комплекс. При этом по точности и функциональности программный частотомер не уступает многим бюджетным аппаратным решениям.

Измеритель температуры и частоты на основе компьютера

Не секрет, что после приобретения (или самостоятельной сборки) современного высокопроизводительного персонального компьютера (ПК) перед владельцами устаревших машин (286-х, 386-х) неизбежно возникает вопрос: что делать со старой? Продать ее за сколько-нибудь приличную цену нереально, а выбросить жалко.

Между тем такому ПК можно найти достойное применение, превратив его, например, в виртуальный измерительный комплекс. И тогда ваш старый “друг” сможет делать не только то, на что способны обычные измерительные приборы, но и вести, к примеру, статистическую обработку измеряемых параметров, управлять каким-либо технологическим объектом, например, муфельной печью, предназначенной для термической обработки металлов, ит. д. В статье описывается несложная приставка к ПК, позволяющая с его помощью измерять частоту электрических сигналов и температуру.

Для превращения ПК в измерительный прибор необходим аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Обычно практикуется подход, при котором АЦП выдает готовый цифровой код, вводимый в ПК через системную шину или стандартный параллельный либо последовательный порт.

Но возможности даже устаревшего ПК таковы, что он способен сам частично выполнять функцию АЦП, если, конечно, к измерительной системе в целом не предъявляется особых требований по быстродействию. При этом аппаратные и финансовые затраты на реализуемую систему измерения резко снижаются.

Суть решения следующая. Если на любую сигнальную линию параллельного порта, позволяющую работать на ввод (например, BUSY) подать периодические колебания частотой F (с уровнями ТТЛ), го, подсчитав число периодов за время между двумя срабатываниями системного таймера, можно измерить их частоту. Так как системный таймер тактируется генератором, стабилизированным кварцевым резонатором, точность измерения частоты оказывается достаточно высокой.

Программа

Разумеется, для превращения ПК в частотомер необходима специальная программа, способная перехватывать прерывание INT8h (оно используется для модификации счетчика времени суток), вызываемое системным таймером с частотой примерно 18 Гц. Листинг программы WWOD.ASM написанной на МАЭМ и снабженной подробными комментариями, находится в Интернете по адресу ftp.radio.ru/pub/. Скачать: r2001-07-wwod.zip (35 Кб).

Программа позволяет делать два измерения в секунду, благодаря чему общая производительность ПК практически не страдает Максимальное значение измеряемой частоты зависит от конкретного ПК и может достигать 300…400 кГц.

Доступ к данным программы осуществляется через обычно неиспользуемое прерывание INT60h. При этом оно возвращает в регистр АХ число периодов, подсчитанное за время между двумя срабатываниями системного таймера. Чтобы исключить влияние на результат измерения других резидентных программ, перехватывающих прерывание INT8h, программа WWOD должна быть инициирована первой записью в файле AUTOEXEC ВАТ, например, таким образом: Пример файла Autoexec bat:

@wwod.com

.

.

(Остальные процедуры)

.

vc

Для измерения температуры необходимо изготовить несложную приставку. Хорошей базой для нее может служить прецизионный преобразователь напряжение-частота-напряжение (ПНЧН) КР1108ПП1 [1,2], который обеспечивает достаточно высокие метрологические характеристики при сравнительно низкой стоимости. Для работы ПНЧН КР1108ПП1 выбран диапазон частот 0…20000 Гц.

Принципиальная схема

Описываемая приставка разрабатывалась для контроля и регулирования температуры в рабочей зоне электропечи. Температура в ней достигала +1200 °С, поэтому в качестве датчика температуры оказалось целесообразным применить хромель-алюмелевую термопару (ТХА). Как известно, действие этих приборов основано на свойстве металлов и сплавов создавать термо-ЭДС, которая зависит от температуры места спая разнородных проводников, образующих чувствительный элемент термопары (“горячий” спай) [3].

Кроме “горячего’, существует “холодный” спай, который образуют противоположные концы проводов термопары при подсоединении их к измерительному прибору. Так как оба спая вырабатывают термо-ЭДС, соответствующую собственной температуре, то реально можно измерить только разность термо-ЭДС создаваемых “горячим» и “холодным” спаями «Холодный» спай выносят в область с более низкой температурой.

Рис. 1. Принципиальная схема измерительной приставки.

Для удлинения выводов термопары применяют специальный компенсирующий провод, состоящий из двух жил, изготовленных из металлов и сплавов с такими же термоэлектрическими свойствами, как и у термопары.

Положительными свойствами этого вида термодатчиков являются, как известно, хорошая повторяемость передаточной характеристики, более широкий, чем у металлических термометров сопротивления, диапазон измерения, высокая чувствительность, незначительная инерционность и низкая стоимость.

Но наряду с этим, у них есть и недостаток — более высокая (по сравнению с термометрами сопротивления) нелинейность передаточной характеристики. Использование ПК для линеаризации передаточной характеристики позволяет значительно снизить погрешность измерения от нелинейности.

Принципиальная схема приставки, позволяющей с помощью термопары ТХА измерять температуру в интервале от 0 до +1300 °С, изображена на рис. 1. Обмен с ПК осуществляется посредством сигнала BUSY параллельного порта. Приставка обеспечивает гальваническую развязку между ПК и термопарой, что немаловажно так как зачастую последняя имеет электрический контакт с объектом измерения.

Узел, собранный на ОУ DA1, транзисторе VT1, стабилитроне VD1 и резисторах R1-R5, R9-R11, предназначен для контроля температуры “холодного» спая термопары, который образуется при подключении ее к зажимам XI и Х2. Датчиком температуры служит транзистор VT1, имеющий с ними непосредственный тепловой контакт. Резистор R1 ограничивает ток через транзистор на уровне 1 мА.

Цепь, состоящая из резисторов R2, R3 и стабилитрона VD1, служит для компенсации падения напряжения на VT1. С помощью резисторов R4 и R5 напряжение с транзистора и часть напряжения со стабилитрона суммируются на инвертирующем входе ОУ DA1. Подстроечный резистор R3 предназначен для установки нулевого напряжения на выходе этого ОУ при нулевой температуре холодного спая, a R10 — напряжения, соответствующего температуре холодного спая, которое через резистор R11 подается на инвертирующий вход ОУ DA2.

Каскад на ОУ DA2 усиливает сигнал термопары до уровня, необходимого для нормальной работы ПНЧН DA5. Требуемый коэффициент усиления определяется сопротивлениями резисторов R6, R12, R13. Резистор R7 устраняет влияние входных токов ОУ на результат измерения, а подстроечный резистор R8 служит для балансировки ОУ

Усиленный сигнал поступает на вход ПНЧН DA5, включенного по типовой схеме [1, 2]. Напряжение с его выхода через резистивный делитель R15-R17 подается на базу транзистора VT2, выполняющего функцию электронного ключа. В цепь его коллектора включен светодиод транзисторного оптрона U1. Чтобы исключить влияние этого узла на измерительную часть приставки, цепи их питания разделены, измерительная часть питается стабилизированными напряжениями а коллекторная цепь транзистора VT2 подключена к выходу выпрямителя VD2 через фильтр R18C7.

Детали и конструкция

Для применения в измерительной части устройства пригодны любые малогабаритные постоянные резисторы (R1, R2, R4-R7, R9, R11 R12, R14) с допускаемым отклонением от номинала не более ±5 % и ТКС не хуже 100*10^6 °С^-1 (группы А, Б, В). Подстроечные резисторы R3, R8, R10, R13 — многооборотные СП5-2, СП5-2В или СП5-2ВА. Конденсаторы С2-С5, С7 — К50-35, остальные — К10-17.

Зажимы Х1-Х4 — любые малогабаритные для печатного монтажа.

Детали устройства монтируют на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита (рис. 2). Проволочную перемычку, соединяющую печатные проводники со стороны деталей, впаивают до установки на место микросхемы DA2.

Для обеспечения теплового контакта с зажимами Х1 Х2 транзистор VT1 приклеивают к ним (после налаживания) клеем “Момент”.

Трансформатор питания Т1 — любой маломощный со вторичной обмоткой с отводом от середины и напряжением 2×20…22 В.

Рис. 2. Печатная плата приставки.

Налаживание

Налаживают приставку в такой последовательности. Временно соединив перемычками зажим Х1 с Х2, коллектор с эмиттером транзистора VT1, анод с катодом стабилитрона VD1, включают питание и убеждаются в наличии стабилизированных напряжений +15 и -15 В.

Затем подстроечным резистором R8 устанавливают нулевое напряжение на выходе (вывод 6) ОУ DA2. После этого снимают перемычку, соединяющую зажимы Х1 и Х2, и подключают к ним с соблюдением полярности источник образцового напряжения.

В крайнем случае можно использовать имеющийся в приборе стабилизированный источник +15 В, подсоединив к нему регулируемый резистивный делитель и контролируя милливольтметром снимаемое с его нижнего (соединенного с общим проводом) плеча напряжение.

Погрешность измерений милливольтметра должна быть минимальной, так как она в конечном счете определяет погрешность измерения температуры.

Установив на выходе образцового источника напряжение 52,43 мВ (такое напряжение термопара генерирует при температуре +1300 °С), с помощью подстроечного резистора R13 добиваются на выводе 6 DA2 напряжения 2 В. Затем снижают входное напряжение до 4,1 мВ (оно соответствует температуре +100 °С) и запоминают напряжение, создаваемое в этом случае на выводе 6 DA2 (должно быть 156,4 мВ).

Далее с помощью ленточного кабеля и разъема подключают приставку к параллельному порту ПК. Включив питание приставки и ПК, компилируют исходный текст WWOD.ASM в программу WWOD.COM. Затем, сделав соответствующую запись в файл инициализации AUTOEXEC.BAT, перезагружают ПК и, используя TURBO BASIC, вводят и запускают следующую тестовую программу (она позволяет считывать и нормировать выходные данные программного частотомера; значение переменной Norm выбрано ориентировочно):

Norm=20

call interrupt &h60

a=reg(l)

print a/norm

На данном этапе полезно “прогнать” всю градуировочную таблицу термопары ТХА [3] и подбором значения переменной Norm добиться соответствия между входным напряжением приставки и показаниями тестовой программы.

call interrupt &h60

a=reg(l)

Vin=a/norm

‘Градуировочная таблица термопары TXA

data 1,2.02,3.06,4.1,5.13,6 13,7.13,8.13,9.14

data 10.15,11.18,12 21,13.25,14.3,15.35,16.4,17.46,18.51,19 58

data 20.65,21.72,22.78,23.85,24.91,25.98,27.04,28.09,29.15,30.2

data 31.24,32 29,33 32,34. 34,35 36,36.37,37 37,38.37,39 36,40.35

data 41 32,42 29,43 26,44.2,45 16,46.1,47 03,47.96,48 87,49 77

data 50.67,51.56,52.43

restore n=1:Vtab0=0

—read Vtab1

—-while Vtab1

——incr n

——if n>52 then exit loop

——Vtab0=Vtab1

——read Vtab1

—-wend

—if n>48 then print «Температура выше +1200 С !»:goto finish

tin=25*(n-(Vtab1-Vin)/(Vtab1-Vtab0))

После этого вновь соединяют перемычкой зажимы Х1, Х2, а с транзистора VT1 и стабилитрона VD1 перемычки удаляют Транзистор VT1 временно извлекают из приставки, соединяют с ней отрезками монтажного провода длиной 200 .300 мм и, тщательно изолировав места пайки, помещают в водонепроницаемый контейнер из алюминиевой фольги. Изготавливают его следующим образом взяв лист фольги размерами примерно 200×200 мм, дважды сгибают его пополам отгибают один из крайних листов, чтобы получился своеобразный футляр, и помещают в него транзистор. Фольгу соединяют с общим проводом приставки.

Далее достают из морозильника заранее заготовленные ледяные кубики и, раскрошив их ножом, заливают водой до консистенции кашицы. Опустив в нее футляр с транзистором VT1, ждут, когда стабилизируется напряжение на выводе 6 DA1. После этого “обнуляют” его с помощью подстроечного резистора R3. Затем опускают футляр с транзистором VT1 в слабо кипящую воду.

Дождавшись стабилизации выходного напряжения DA1, устанавливают его (подстроечным резистором R10) равным усиленному напряжению термопары для температуры + 100 °С. В заключение отпаивают соединительные провода, смазывают корпус транзистора VT1 клеем “Момент”, вставляют в зазор между зажимами Х1 и Х2 и припаивают его выводы к печатным проводникам. С зажимами термопару соединяют компенсирующим проводом.

Текст рабочей программы, использующей выходные данные программного частотомера, зависит от конкретного применения. Ниже приводится фрагмент управляющей программы, написанной на Turbo Basic, который линеаризует передаточную характеристику термопары ТХА, используя градуировочную таблицу [3].

В заключение следует сказать, что программа WWOD.СОМ практически не мешает нормальной работе ПК. Единственный замеченный недостаток — невозможность выполнить форматирование гибкого диска. Если в этом возникнет необходимость, можно перезагрузить ОС без загрузки WWOD.COM или ввести дополнительную функцию прерывания INT60h, которая позволит оперативно включать или выключать функционирование резидентной части WWOD.COM.

После небольшой модификации текста WWOD.ASM ПК может опрашивать несколько аналогичных каналов измерения, подключенных к параллельному порту.

Выше уже отмечалось, что описанная система позволяет выполнять два измерения в секунду, чего вполне достаточно для таких объектов регулирования, как термошкаф или электропечь. При необходимости быстродействие системы, требуемое для контроля реального объекта, можно определить, руководствуясь, например, материалами, приведенными в [4].

В. Володин, г. Одесса, Украина. Р2001, 7.

Литература:

1. Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах — Л.: Энергоатомиздат 1988.
2. Интегральный преобразователь напряжение-частота-напряжение КР1108ПП1 и его применение. — Р2001, 8.
3. Мурин Г. А. Теплотехнические измерения. — М. Энергия 1979.
4. Бесекерский В. А. Радиоавтоматика — М Высшая школа, 1985.

Сайт ЛОМАСТЕР — Полезные программы для радиолюбителей

Oscilloscope 1.10 — Осциллограф (показывает сигнал, подаваемый на вход звуковой карты). Максимально измеряемая частота ограниченна макс. частотой записи (обычно 18-20 кГц). (Win9x)	Скачать
Oscilloscope for Windows v. 2.51 — Осциллограф и анализатор спектра. На английском языке(Win9x)	Скачать
Ulogic — Логический анализатор на ПК. Включает в себя: логический анализатор, цифровой осциллограф и частотомер. Работает с LPT-портом. (Dos)	Скачать
IntranetRadio — Трансляция по локальной сети аудио-сигнала, подаваемого на вход звуковой карты. (Win9x)	Скачать
ATProg 0.5 — Программа для управления программатором микроконтроллеров семейства AT89C51 и семейства AVR фирмы ATMEL. (Рус)	Скачать
IC Prog 1.05C — Программа для программирования микроконтроллеров по последовательному порту на русском языке(Win)	Скачать
Pony Prog 2000 — Программа для программирования микросхем памяти с последовательным интерфейсом и микроконтроллеров(Win)	Скачать
Калькулятор РЛ — Многофункциональная программа для радиолюбительских расчетов.(Win)	Скачать
Rezistor — Программа для установления номинала резисторов по цветным полоскам. (Win9x)	Скачать
Транзистор v1.0 — Определение типа транзистора по различным маркировкам (Win9x)	Скачать
Трансформаторный калькулятор — Программа для усредненного расчета сетевых трансформаторов 220В-50 Гц. (Win)	Скачать
Transf — Программа расчета трансформаторов питания. (Dos)	Скачать
TNS 1.0 — Программа для расчета параметров маломощного трансформатора (из адаптера, мощность которого не превышает 20 Вт). (Win-Dos)	Скачать
RZ — Программа для расчета трансформаторов импульсных источников питания РЭА (Win)	Скачать
Inductance coil. v. 1.00 — Программа для расчета катушек индуктивности. (Win)	Скачать
L.Ferrum 2.2 — Программа для вычисления числа витков и индуктивности катушек на ферритовых кольцах,а также проницаемости феррита. (Dos)	Скачать
Контур — Программа для расчета колебательных контуров. (Windows)	Скачать
RFSim99 v1.05 — Мощная программа для моделирования ВЧ цепей. (Windows)	Скачать
Анализатор антенн MMANA — Одна из лучших программ для моделирования антенн(РУС).	Скачать
VHF v.8 — Расчет простых УКВ антенн в диапазоне от 30 до 2400 МГц (РУС).	Скачать
TV version 1.00 — Программа для подключения телевизора к VGA-карте.	Скачать
RadioAmSamples — Уроки схемотехники. Цикл маленьких программ-уроков принципиальной схемотехники. (Win9x)	Скачать
Sprint-Layout 4.0 — Программа для рисования печатных плат в выбранном масштабе. Рекомендую для изготовления печатных плат «лазерным» способом, с помощью принтера.(РУС).	Скачать
Схемопостроитель 2003 — Программа для рисования принципиальных электрических схем. Очень удобная и простая	Скачать
Frontplatten-designer 1.0 — Программа для проектирования лицевых панелей для радиоаппаратуры.	Скачать
LspCAD 5.25 — Программа для проектирования акустических систем. (Win)	Скачать
JBL-SpeakerShop — Программа для расчета сабвуферов. Есть модуль для расчета фильтров. База данных динамиков с параметрами. (Win)	Скачать
WinSpeakerz 2.1 Demo — Программа для расчета сабвуферов. Demo — версия. (Win)	Скачать
BlauBox — Программа для расчета ящиков от Blaupunkt.(Dos)	Скачать
Speaker 6 — Программа для расчета аккустических систем.(Dos)	Скачать
PowerPort — Макрос Excel для расчета фазоинверторов. (Excel)	Скачать
Transfor — Расчет и изготовление выходного трансформатора лампового УМЗЧ. (Excel)	Скачать
Passive Crossovers — Программа для расчета пассивных фильтров. (Dos)	Скачать
Coils-Eng&Rus — Расчет катушек индуктивности без ферромагнитного сердечника. (Dos)	Скачать
Tone Stack Calculator — Программа для моделирования темброблоков.(Eng)	Скачать
Lamp Pids 1.03 — Программа для расчета ламповых усилителей с теорией. (Укр)	Скачать
Modem Spy v3.2 — Использование модема в качестве шпионского устройства для прослушки, записи голоса с линии, АОНа, автоответчика и др.	Скачать
Blue Box Number Generator v0.04b — Программа для фрикинга цифровых АТС.	Скачать
Card Belorus — 2 программы для восстановления телефонных карточек (Белорусских).	Скачать
Smart Lab 1.08 — Программа для работы с телефонными карточками.Очень широкие возможности.	Скачать
POC32 v2.05 — Программа для декодирования пейджинговых сообщений.	Скачать
SS2DiSEqC v1.9 — Плагин для DiSEqC 1.2 для SkyStar2 PCI & USB v1.9	Скачать
Micro-Cap 9. Программа схемотехнического моделирования (симулятор)	Скачать

Изображение экрана частотомера звуковой карты

Частотомер (например, Вольтметр и Шумомер) можно расположить в любом месте экрана. Размер отображаемого шрифта изменяется при изменении размера счетчика путем перетаскивания его границ. Вы можете заполнить экран для действительно больших показаний, которые могут будет видно через всю комнату.

Счетчик имеет две разные скорости обновления: Быстрый (показан) составляет около 10 показаний в секунду и Медленно по умолчанию 1 в секунду, но может быть установите до 60 секунд для особых случаев. Однако, в отличие от обычных счетчиков, высокая разрешение обычно может быть получено без длительного интервалы обновления.

Показанный режим Герца имеет гораздо более высокое разрешение, чем обычные настольные агрегаты. Те просто подсчитывают количество запускать события в выбранном интервале обновления.

Вместо этого Daqarta подсчитывает общее количество проб, которые истекли. в течение общего количества триггеров в интервале обновления. Поскольку частота дискретизации известна и очень точна, частота сигнала может быть вычислена с аналогичной точностью после только короткое время. Это аналогично настройке режима периода. на обычном счетчике и подсчитывая количество раз-базовых циклы между входными триггерами, затем вычисление обратного. Здесь Дакарта берет на себя все расчеты и позволяет произвольное количество временных циклов (выборок) с произвольное количество входных триггеров между вычислениями.

Дакарта также имеет доступ к дополнительной информации о сигнале. чем настольный счетчик, так как он знает амплитуд образцов до и после триггерного события. Это позволяет интерполяция времени срабатывания для увеличения разрешение, чем может подразумеваться частотой дискретизации карты, по сравнению с часами обычного счетчика.

Элемент управления Places (у правого конца счетчика окно) позволяет выбрать от 0 до 9десятичные разряды для сообщаемое значение в герцах, в настоящее время показано значение 3. Отдельный настройки сохраняются для режимов RPM и msec.

Режим RPM предназначен для двигателей и других вращающихся механизмов. Он использует те же методы, что и режим Герца, чтобы подняться. разрешение с высокой скоростью обновления, но включает в себя автоматический преобразование деления на 60 из герц в обороты в минуту.

Учтите, что обычный счетчик с 1-секундным обновлением rate может отображать только разрешение 1 Гц. Двигатель работает на 600 Таким образом, на таком счетчике число оборотов в минуту будет показывать только 10 Гц, и вы нужно вручную умножить на 60, чтобы преобразовать в RPM… и получить разрешение всего 60 Гц, и то с медленной скоростью в 1 секунду. Дакарта может отображать обороты в минуту напрямую с разрешением, как правило, лучше, чем 0,001 об/мин при 10 обновлениях в секунду.

Кроме того, режим RPM использует регулятор Cyl (Цилиндры) на крайний правый. Это позволяет вам напрямую читать RPM, независимо от того, вы воспринимаете импульсы от одного цилиндра или от катушки провод обычного зажигания, для 4-тактного или 2-тактного двигатели с любым количеством цилиндров. Видеть Измерение оборотов двигателя в автомобильных приложениях в раздел Приложения для методик.

Регулятор Cyl также позволяет измерять обороты с помощью зубчатой ​​передачи. датчики на любых вращающихся машинах, до 1000 зубьев на революция.

Режим мс отображает период напрямую, используя тот же измерение как режим Герца, но без обратного.

Общий режим подсчитывает триггерные события с момента последнего счетчика Перезагрузить. Если интересующие события представляют собой всплески тона или шум, вы можете использовать Trigger Holdoff для подсчета только одного события за пакет, а не за каждый цикл.

Общее количество продолжает накапливаться, даже если вы переключитесь на Режимы Герц или мс, и будут правильно считываться при переключении назад.

SpecTot — это специальный режим для подсчет событий на основе спектральных характеристик, а не нормальное срабатывание. Он может различать события, которые одинаковые по амплитуде, но разные по спектральному составу, такие как крики птиц разных видов или разные типы криков тот же вид.

Событие засчитывается только тогда, когда спектральное содержание между сплошным и пунктирным спектром курсоров превышает абсолютное значение Уровень триггера.

В режиме дельта-курсора для этого требуется хотя бы один из включены спектральные линии, превышающие уровень срабатывания; в В сигма-режиме среднеквадратичное значение полной включенной энергии должно превысить этот порог, даже если ни одна отдельная строка этого не делает.

Кнопки Min и Max позволяют отслеживать минимальные и/или самые высокие показания в герцах, оборотах в минуту или миллисекундах с момента последний сброс. Минимальные и максимальные значения постоянно обновляется в фоновом режиме для этих режимов, чтобы вы могли их просмотреть в любое время во время работы или в режиме паузы.

Кнопка Fcal открывает диалоговое окно, позволяет применить пользовательскую калибровку к дисплею. Этот позволяет измерять значения датчика постоянного тока, такие как температура или давления с помощью цепи напряжение-частота. Это также позволяет напрямую считывать частоты МГц с помощью простая схема предделителя.

Выполнение быстрых измерений с помощью частотомера

Современный частотомер можно настроить на выполнение сотен показаний в секунду, что может быть полезно для характеристики сигнала, который изменяется во времени. Имейте в виду, что счетчики частоты оптимизированы для измерения стабильного или медленно меняющегося сигнала. Также помните, что для получения точных показаний лучше сделать одно хорошее показание, чем пытаться усреднить множество показаний. Ниже приведены шаги по настройке частотомера для самых быстрых измерений. В качестве примеров можно использовать команды SCPI частотомера Keysight 53131A, 53132A и 53181A.

Совет 1. Установите счетчик в известное состояние.

После отправки команды сброса рекомендуется не отправлять никаких дополнительных команд, пока прибор не вернется в состояние готовности. Добавления ожидания или задержки в 1 секунду к программе достаточно, чтобы большинство приборов вернулись в состояние готовности. Если прибор получает команду во время сброса, команда может быть потеряна.

 *RST ‘Сброс счетчика,
           «Очистить счетчик и интерфейс
*CLS 'Очистить регистры ошибок и состояния
*SRE 0 ‘Очистить регистр включения запроса на обслуживание
*ESE 0 ‘Очистить регистр включения статуса события
Предустановленные регистры включения и фильтры переходов
:STATus:PRESet 

Совет 2. Установите выходной формат в соответствии с типом данных, используемым в приборе.

Это предотвратит задержку, поскольку прибор преобразует данные в другой формат во время постобработки.

 :FORMAT ASCII ‘Данные в формате ASCII 

Совет 3: Убедитесь, что все операции постобработки и печати отключены.

Когда вы отключаете эти функции, процессор выделяет свои ресурсы для получения показаний и отправки их на компьютер, а не для ответа на дополнительные прерывания, такие как обновление дисплея.

 :РАССЧ:МАТИЧЕСКОЕ:СОСТОЯНИЕ ВЫКЛ.
:CALC2:LIM:СОСТОЯНИЕ ВЫКЛ.
:CALC3:AVER:СОСТОЯНИЕ ВЫКЛ. 
:HКОПИЯ:ПРОДОЛЖ. ВЫКЛ.
:ROSC:КИСЛЫЙ ИНТ.
:ROSC:EXT:ОТМЕТИТЬ
‘Отключить автоматическую калибровку интерполятора
:DIAG:CAL:INT:AUTO OFF
«Выключить дисплей
:DISP:ENABLE OFF 

Совет 4: Сообщите счетчику ожидаемую частоту.

Модели 53131A, 53132A и 53181A могут оптимизировать свою конфигурацию в зависимости от измеряемой частоты. Для более быстрых измерений используйте команду «FREQ:EXP1.<значение>», чтобы сообщить счетчику ожидаемую частоту. Фактический измеряемый сигнал должен быть в пределах 10% от значения, которое вы указываете в команде 9.0067

 :FUNC "FREQ 1" ‘Измерение частоты
:FREQ:EXP1 10000000 ‘Установить ожидаемую частоту 

Совет 5: Установите уровень срабатывания.

Входной сигнал создаст условие срабатывания при прохождении уровня, установленного в команде. Установите уровень запуска так, чтобы он пересекал сигнал с максимальной скоростью нарастания. Входной сигнал будет изменяться с наибольшей скоростью, и время, необходимое для выполнения условия запуска, сведется к минимуму. Синусоидальная или прямоугольная волна имеет максимальную скорость нарастания при пересечении нуля (при условии смещения 0 В).

 :EVENT1:LEVEL 0 ‘Установите уровень запуска на 0 В 

Совет 6: Настройте запуск для получения немедленных показаний.

Если в приборах используется двухуровневая синхронизация, необходимо выполнить оба условия синхронизации, прежде чем можно будет получить показания. Для моделей 53131A, 53132A и 53181A установка условия пускового рычага на немедленное удовлетворяет первому уровню запуска. Вы можете установить триггерное событие на запрос на чтение с помощью «*DDT #15FETC?» команда. Использование этого условия триггера устраняет необходимость отправки триггера шины или команды FETCH? команда для каждого чтения.

 *ДДТ #15FETC? ‘Уменьшить количество байтов
                                'переведено по шине 

 'Немедленная постановка на охрану
:FREQ:ARM:STAR:SOUR IMM 

 :FREQ:ARM:STOP:SOUR TIM 

Вы также можете загрузить программу Visual Basic, чтобы настроить счетчик для самых быстрых показаний.