เครื่องนับถือเป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์มากที่สุดในระบบอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลสำหรับการนับจำนวนพัลส์หรือเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น มีเครื่องนับหลายประเภทที่มีประโยชน์ในแอปพลิเคชันดิจิทัล

ตัวนับความถี่คืออะไร?

เครื่องนับความถี่หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า มิเตอร์ความถี่เป็นเครื่องมือที่ช่วยวัดเวลาของสัญญาณดิจิทัลที่มีชื่อเสียงและความถี่ได้อย่างถูกต้อง และเชื่อมโยงกับช่วงความถี่วิทยุที่กว้าง

แสดงความถี่ของสัญญาณอะนาล็อกและดิจิตอลเป็นหน่วยเฮิรตซ์

กล่าวอย่างง่ายๆ ก็คือเครื่องมือเหล่านี้มีความจำเป็นในการนับจำนวนรอบต่อวินาทีของสัญญาณอินพุต

สิ่งเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และโทรคมนาคมเพื่อวัดความถี่ แบนด์วิดท์ แรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึงสูงสุด หรือกระแสหรือเวลาที่เพิ่มขึ้น

ตัว นับความถี่ ใช้ Prescaler ที่จะลดความถี่ในที่สุด ซึ่งมีประโยชน์เพิ่มเติมในการทำงานวงจรดิจิทัล

ตัวนับความถี่จะนับพัลส์และถ่ายโอนไปยังตัวนับความถี่เมื่อจำนวนพัลส์หรือเหตุการณ์เกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่ง และแสดงบนช่วงความถี่ของการสั่นสะเทือน

จากนั้นตัวนับจะตั้งค่าเป็นศูนย์ ตัวนับความถี่มักพบในอุปกรณ์อื่นๆ เช่น เครื่องรับวิทยุ ชุดเรดาร์ และอุปกรณ์ทดสอบ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานง่าย วัดความถี่ได้อย่างแม่นยำ และแสดงผลในรูปแบบดิจิทัล

ตัวนับความถี่ทำงานอย่างไร?

เครื่องนับความถี่จะวัดสัญญาณในช่วงแรกของการแยกสัญญาณเป็นการตั้งค่าพัลส์ โดยจะทำงานโดยการนับจำนวนครั้งที่สัญญาณผ่านจุดแรงดันไฟฟ้าไปยังจุดทริกเกอร์ในระยะเวลาหนึ่ง

ทริกเกอร์ของตัวนับความถี่จะเริ่มที่จุดตัดศูนย์โดยอัตโนมัติ เป็นอุปกรณ์ที่ตั้งค่าความเร็วสัญญาณนาฬิกาด้วยพัลส์ต่อหน่วยรอบ และส่งพัลส์ที่มีอยู่ไปยังอุปกรณ์เป็นเวลาจำกัด

หลังจากนี้ การสั่นสะเทือน/พัลส์จะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่กำหนด นับจำนวนพัลส์

เครื่องนับไฟฟ้าทำหน้าที่ควบคุมกระบวนการทั้งหมด และจะส่งพัลส์ไปที่วงจรเพื่อแสดงสัญญาณที่ไม่ระบุและให้ค่ากับสัญญาณดังกล่าว

ตัวนับความถี่ทำงานบนสองโหมดเพื่อสร้างพัลส์และการหน่วงเวลา

เมื่อเราพูดถึงการทำงานของตัวนับความถี่ พัลส์ในอุปกรณ์นี้จะถูกสร้างขึ้นจากเครื่องกำเนิดคลื่นและไมโครคอนโทรลเลอร์ ตัวจับเวลาในอุปกรณ์นี้จะทำหน้าที่เป็นตัวนับ

ตั้งค่าจำนวนพัลส์จากสูงและต่ำ การนับจำนวนพัลส์ครั้งสุดท้ายจะเกิดขึ้น ต่อมาจะเก็บข้อมูลไว้ในตัวตั้งเวลาที่หนึ่ง และแสดงความถี่ของการสั่นสะเทือนโดยการคำนวณ

อุปกรณ์ที่แปลงค่าผลลัพธ์โดยคูณด้วยความถี่สิบรอบต่อวินาทีจะแปลงค่าของพัลส์เป็นเฮิรตซ์ หลังจากคำนวณทั้งหมดภายในตัวนับความถี่แล้ว ความถี่ของพัลส์จะปรากฏบน LCD หรือ LED

แผนผังบล็อกของตัวนับความถี่?

ตอนนี้เรามาเน้นที่แผนผังบล็อกของตัวนับความถี่กันก่อน ซึ่งประกอบด้วยฟลิปฟล็อป เกต เกณฑ์ สัญญาณ การปรับสภาพอินพุต การแสดงผล ฐานเวลาที่แม่นยำ นาฬิกา แลตช์ และตัวแบ่งทศวรรษ

แผนผังบล็อกตัวนับความถี่

แผนผังบล็อกตัวนับความถี่

ป้อนข้อมูล:

เมื่อตัวนับความถี่มีการใช้ค่าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำและค่าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตสูงของสัญญาณอินพุต ตัวนับความถี่จะแปลงสัญญาณเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมหรือคลื่นสี่เหลี่ยมจัตุรัสโดยขยายสัญญาณเพื่อประมวลผลในวงจรดิจิทัล

สัญญาณอินพุตในอุปกรณ์จะทำหน้าที่บัฟเฟอร์และขยายสัญญาณ โดยอาศัยเงื่อนไขอินพุตและเกณฑ์ภายในเคาน์เตอร์

ในขั้นตอนนี้ เพื่อควบคุมการนับพัลส์เพิ่มเติมที่อาจเกิดขึ้นพร้อมกับสัญญาณรบกวนที่ขอบ จะใช้ Schmitt Trigger

นาฬิกา:

นาฬิกายังเป็นที่รู้จักในชื่อฐานเวลาที่แม่นยำ เป็นส่วนสำคัญของไดอะแกรมบล็อก ซึ่งช่วยลดสัญญาณเวลาต่างๆ ในแต่ละช่วงเวลา นาฬิกาแสดงและควบคุมสัญญาณเวลาด้วยความช่วยเหลือของออสซิลเลเตอร์คริสตัล จากนั้นจึงนำไปใช้กับตัวแบ่งทศวรรษ

ฟลิปฟลอปและตัวแบ่งทศวรรษ:

สัญญาณขาเข้าและสัญญาณนาฬิกาจะสร้างพัลส์ที่หนาแน่นไปยังตัวแบ่งสัญญาณแบบสลายตัวเพื่อแบ่งสัญญาณนาฬิกา หลังจากแบ่งสัญญาณแล้ว เอาต์พุตของการเคลื่อนไหวจะแสดงในฟลิปฟล็อป จากนั้นจึงสร้างพัลส์ที่เปิดใช้งานสำหรับเกต AND หลัก

ประตู:

หลังจากที่ฟลิปฟล็อปสร้างพัลส์และเปิดใช้งานพัลส์ที่แม่นยำแล้ว อินพุตที่สร้างขึ้นจะถูกนำไปใช้กับเกตเพื่อสร้างพัลส์ชุดหนึ่งที่ระบุช่วงเวลาอย่างแม่นยำ หากสัญญาณอินพุตอยู่ที่ 1 เฮิรตซ์ เกตอาจเปิดออกโดยสร้างพัลส์ 1 ล้านพัลส์เป็นสัญญาณเอาต์พุต

กลอนหรือเคาน์เตอร์:

หลังจากที่เกตสร้างเอาต์พุตแล้ว เกตจะถูกส่งต่อไปยังตัวนับความถี่เพื่อนับจำนวนพัลส์ที่เกิดขึ้นจากสัญญาณอินพุต แลตช์จะยึดการเคลื่อนไหวไว้ในขณะที่แสดงตัวเลข

ในทางกลับกัน ตัวนับจะวัดพัลส์ โดยรวมแล้ว ตัวนับและตัวล็อกจะจับพัลส์ไว้ได้ประมาณ 10 ขั้นตอน

แสดง:

Ledge และเคาน์เตอร์จะให้ผลลัพธ์ที่จอแสดงผลแสดงออกมาในรูปแบบที่อ่านได้ จากนั้นความถี่ของสัญญาณจะปรากฏให้เห็นใน LED หรือ LCD ข้อมูลทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับเคาน์เตอร์ทศวรรษและรายละเอียดอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องจะปรากฏให้เห็นบนจอแสดงผล

หลักการทำงานของวงจรนับความถี่:

เรามาทำความรู้จักกับหลักการทำงานของวงจรนับความถี่กันแบบคร่าวๆ เมื่ออุปกรณ์และพัลส์เรตจากเครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยม พัลส์เหล่านี้จะถูกส่งไปที่ตัวจับเวลา จากนั้นพัลส์ที่ส่งไปที่ตัวจับเวลาจะถูกใช้งานในโหมดต่างๆ เพื่อสร้างการหน่วงเวลาและนับพัลส์

จากนั้นตัวจับเวลาจะนับจำนวนพัลส์ในช่วงเวลาหนึ่งจากสัญญาณอินพุต พัลส์ที่คำนวณได้จะส่งเอาต์พุตไปยังจอ LCD หรือ LED เพื่อแสดงความถี่ของสัญญาณในช่วงเวลาหนึ่งเป็นหน่วยเฮิรตซ์

ประเภทของเคาน์เตอร์ความถี่:

แจ้งให้เราทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับประเภทของตัวนับความถี่ที่นี่:

1. เครื่องนับความถี่แบบตั้งโต๊ะ:

เครื่องนับความถี่แบบตั้งโต๊ะเป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่มีประโยชน์ในการประยุกต์ใช้เครื่องมือทดสอบอิเล็กทรอนิกส์ ช่วยวัดคาบและความถี่ที่เท่ากันได้อย่างแม่นยำ

เครื่องนับความถี่แบบตั้งโต๊ะจะนับสัญญาณซีพียู และยังให้การชดเชยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างต่อเนื่องอีกด้วย

อุปกรณ์นี้ยังเป็นที่รู้จักในการลดข้อผิดพลาดในการวัดที่มักเกิดขึ้นเนื่องจากความคลาดเคลื่อนของอุณหภูมิ อีกทั้งยังมีประโยชน์ในการวัดความถี่ของสัญญาณไฟฟ้าเป็นระยะ และอุปกรณ์เหล่านี้ยังมีประโยชน์สำหรับห้องปฏิบัติการอิเล็กทรอนิกส์และโครงการอิเล็กทรอนิกส์อีกด้วย

2. ตัวนับความถี่ PXI:

ตัวนับความถี่ PXI มีประโยชน์ในระบบควบคุมและระบบติดตามสำหรับการทดสอบ เป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์ในการวัดความถี่และเฟสของสัญญาณอินพุตตามสัญญาณอ้างอิง

การใช้งานส่วนใหญ่จะใช้กับสัญญาณเสียง วิดีโอ และ RF เครื่องนับความถี่ประเภทนี้เป็นที่รู้จักในการใช้งานกับอุปกรณ์แบบสแตนด์อโลนหรือบูรณาการกับเครื่องมืออื่น เช่น เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมและ ออสซิลโลสโคปการใช้งานที่แตกต่างกันของอุปกรณ์นี้ ได้แก่ การทดสอบวงจรไมโครเวฟ อุปกรณ์ไร้สาย และเสาอากาศ

3. เครื่องนับความถี่แบบพกพา:

เครื่องนับความถี่แบบพกพาช่วยวัดความถี่ของรอบต่อวินาทีของ รูปคลื่น แบบคาบ ในสัญญาณ นอกจากนั้น ยังวัดระยะเวลาและช่วงเวลาระหว่างสองเหตุการณ์ในรูปคลื่นอีกด้วย

อุปกรณ์นี้ให้การวัดและเอาต์พุตที่แม่นยำ การใช้งานของอุปกรณ์นี้ช่วยวัดความถี่วิทยุหรือสัญญาณที่เกิดซ้ำอื่นๆ เช่น สัญญาณเสียง ความถี่นาฬิกา เป็นต้น โดยแสดงจำนวนรอบต่อหน่วยเป็นเฮิรตซ์

4. แผงมิเตอร์:

มิเตอร์แผงเป็นเครื่องนับความถี่ชนิดหนึ่งที่มีให้ใช้งานในโหมดติดตั้งแผง ใช้ในการกำหนดความถี่ของสัญญาณเสียง และ วิทยุ

ช่วยรวมรายการกับอุปกรณ์ชนิดต่างๆ เพื่อนับช่วงเวลาและความถี่

เมื่อเทียบกับการนับความถี่ประเภทอื่นแล้ว พารามิเตอร์สองตัวนี้มีราคาถูกกว่าและมีค่าในการวัดความถี่ของสัญญาณในหน่วยเฮิรตซ์

จะนับช่วงเวลาในตัวนับความถี่ได้อย่างไร?

คำว่า "ตัวนับความถี่" อาจใช้กับอุปกรณ์ที่วัดระยะเวลาหรือความถี่โดยตรง โดยไม่ต้องแยกแยะระหว่างความถี่บวกและลบ

ตัวนับความถี่ทุกตัวมีสัญญาณนาฬิกา สัญญาณในอุปกรณ์จะส่งไปยังวงจรตัวแบ่ง โดยจะแบ่งสัญญาณนาฬิกาลงเป็นความถี่ต่ำเพื่อให้ตัวนับที่เหลือนำไปใช้งาน

เอาต์พุตของตัวแบ่งนี้จะรวบรวมฟลิปฟล็อปในไดรฟ์ซึ่งนับช่วงความถี่ระหว่างขอบตกของสัญญาณนาฬิกาอินพุต จำเป็นต้องเลือกช่วงฐานเวลาในตัวนับความถี่เมื่อคำนวณช่วงเวลา ตัวเลือกที่แสดงคือ 0.1 วินาที 1 วินาที 10 วินาที

หมายถึงระยะเวลาในการนับพัลส์ที่เข้ามา เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการวัด กระแสไฟฟ้าสลับ (AC) และกระแสไฟฟ้าตรง (DC)

‍