التردد لدائرة محول الجهد

يقوم محول التردد إلى الجهد بتحويل الترددات أو النبضات إلى الناتج الكهربائي النسبي مثل الجهد أو التيار. إنها أداة مهمة للقياسات الكهروميكانيكية حيث تحدث الأحداث المتكررة. لذلك ، عندما نوفر ترددًا عبر دائرة تحويل التردد إلى الجهد ، فإنه سيوفر ناتجًا نسبيًا للتيار المستمر. نحن هنا نستخدم KA331 IC لبناء دائرة تحويل التردد إلى الجهد.

KA331 إيك

KA331 عبارة عن محول جهد إلى تردد يستخدم لإنشاء محول تناظري رقمي بسيط منخفض التكلفة ، ولكن يمكن استخدامه أيضًا كمحول تردد إلى جهد. يمكن لـ 8 pin DIP IC العمل في نطاق واسع من النطاق الترددي من 1 هرتز إلى 100 كيلو هرتز. كما أن لديها نطاقًا واسعًا من جهد الإمداد من 5 فولت إلى 40 فولت. KA331 يعادل LM331 الشهير. يمكن أيضًا استخدام LM331 في دائرة F-to-V.

يوجد أدناه رسم تخطيطي ودائرة داخلية لـ KA331 مأخوذة من ورقة البيانات ،

المواد المطلوبة

KA331 IC - 1 قطعة
.01 فائق التوهج مكثف سيراميك -1 قطعة
470pF مكثف سيراميك -1 قطعة
1 فائق التوهج كهربائيا مكثف مع تصنيف 16V
10 كيلو المقاوم مع 1٪ معدل الاستقرار MFR - 2 قطعة
100 كيلو المقاوم مع 1٪ معدل الاستقرار MFR - 2 قطعة
مقاوم 68 كيلو مع معدل ثبات 1٪ MFR - 1 قطعة
مقاوم 6.8 كيلو مع معدل ثبات 1٪ MFR - 1 قطعة
اللوح
15 فولت امدادات الطاقة
سلك حبلا واحد
مولد تردد أو مولد وظيفي لفحص الدائرة الكلية.

رسم تخطيطى

عمل التردد على دائرة الجهد

المكون الرئيسي للدائرة هو KA331. يتم توصيل مدخلات الدائرة عبر مكثف C1 470pF ، والذي يتم توصيله أيضًا بدبوس عتبة KA331 (دبوس 6). يقوم المقاومان R3 و R4 بتشكيل دائرة مقسم الجهد المتصلة بـ PIN 7 للمقارنة KA331. مكثف C3 والمقاوم R5 هو مؤقت RC الذي يوفر التذبذب المطلوب عبر الدبوس 5. يوفر المقاوم R2 التيار المرجعي عبر الدبوس 2. يتم تزويد الدائرة بجهد 15 فولت متصل عبر السن 8 من KA331.

لحساب جهد الخرج للدائرة ، تكون الصيغة -

Vout = _دخل f x الجهد المرجعي x (R _L / R _S) x (R _t x C _t)

حيث يكون _{الإدخال} f هو التردد ، R _L هو المقاوم للحمل ، R _S هو المصدر الحالي المقاوم ، R _t و C _t هو المقاوم والمكثف لمذبذب RC.

لذلك ، بالنسبة لدائرتنا ، ستكون الصيغة -

Vout = _دخل f x الجهد المرجعي x (R ₆ / R ₂) x (R ₅ x C ₃)

وفقًا لورقة البيانات ، فإن الجهد المرجعي لـ KA331 هو 1.89 فولت. لذلك ، إذا قدمنا 500 هرتز من إشارة الإدخال عبر الدائرة للحصول على جهد الخرج -

VOUT = 500 × 1.89 س (100K / 100K) س (6.8kx 0.001uf) VOUT = 500 × 1.89 × 1 س (6800k × 10 ^-8) VOUT = 0.064V أو 64mV

لذلك ، عندما يتم تطبيق تردد 500 هرتز عبر الدائرة ، ستوفر الدائرة خرج 64 مللي فولت.

هنا قمنا ببناء الدائرة على اللوح.

اختبار التردد على دائرة الجهد

لاختبار الدائرة ، يتم استخدام الأدوات التالية -

العلمية PSD3205 مقعد امدادات الطاقة.
مولد وظيفة Metravi FG3000.
متعدد UNI-T UT33D.

تم إنشاء الدائرة باستخدام مقاومات فيلم معدنية بنسبة 1٪ ولا يتم أخذ تفاوتات المكثفات في الاعتبار. كانت درجة حرارة الغرفة 22 درجة مئوية أثناء الاختبار.

لاختبار الدائرة ، يتم ضبط مصدر طاقة المقعد عند خرج 15 فولت.

يوفر مولد الوظيفة حوالي 500 هرتز كناتج موجة مربعة.

بالنسبة لأولئك الذين ليس لديهم إمكانية الوصول إلى مولد الوظيفة ، يمكن إنشاء دائرة مؤقت باستخدام LM555 IC الكلاسيكي أو يمكن أيضًا استخدام Arduino لبناء مولد الوظيفة. ومع ذلك ، يمكن أن يعمل تطبيق Android أيضًا حيث يتم إنشاء الإشارات من خلال إخراج سماعة الرأس.

يتم توصيل جهاز القياس المتعدد عبر الخرج ويتم تحديد النطاق على أنه ميلي فولت.

يُظهر ناتج المقياس المتعدد القيمة المحسوبة. في الدائرة تعطي 64 الناتج بالسيارات عندما يتم توفير 500 هرتز موجة مربعة عبر المدخلات.

يتم تقديم فيديو العمل التفصيلي في النهاية ، حيث يتم إعطاء مدخلات متعددة ويتم تغيير جهد الخرج في نسبة جهد الدخل.

تحسينات

يمكن إنشاء دائرة محول التردد إلى الجهد على ثنائي الفينيل متعدد الكلور للحصول على دقة أفضل. الجزء الحرج من الدائرة هو مذبذب RC. يجب وضع مذبذب RC على مسافة قريبة عبر KA331 IC. في المسافات الطويلة ، يمكن أن ينجرف أثر النحاس في التذبذب لأنه سيضيف مقاومة إضافية ويساهم أيضًا في السعة الشاردة. المستوى الأرضي المناسب مطلوب أيضًا.

التطبيقات

يستخدم محول التردد إلى الجهد في القياسات والأجهزة مثل مقياس سرعة الدوران يستخدم محول التردد إلى الجهد لحساب سرعة المحرك. أنواع مختلفة من عدادات القياس ، تستخدم عدادات السرعة هذه التقنية أيضًا.