Частотомер, схема которого приведена на рисунке, может быть использован в качестве цифровой шкалы для какого-либо устройства, например, для лабораторного генератора звуковой частоты, для контроля удалённых аналоговых датчиков, где измеряемый параметр преобразуется в частоту импульсов для передачи на расстоянии и т. д.
Рис. Схема частотомера
Диапазон измерения частотомера - 1...10000 Гц. При желании его можно расширить, применив на входе делитель частоты, например, микросхему 74НС390, в составе которой два десятичных счётчика. Уровень входного сигнала - ТТЛ/КМОП. Опять же, чувствительность тоже можно увеличить, подключив к входу усилитель-формирователь с триггером Шмитта. Описаний такого рода схем достаточно много в Интернете.
В основе частотомера применена микросхема преобразователя частоты в напряжение DA2 (LM331N), включённая по схеме обратного преобразования - частоты в напряжение (LM231A/LM231/LM331A/ LM331 Precision Voltage-to-Frequency Converters. - URL: ece-classes.usc.edu/ee459/library/datasheets/LM331.pdf). Нелинейность преобразования не превышает 0,06 %, причём её можно уменьшить до 0,01 %, подключив к выходу двухполюсный НЧ-фильтр на операционном усилителе. Характеристика преобразования определяется по формуле
сопротивление резистора R6 рассчитывают по формуле
Питание частотомера +12 В обеспечивает повышающий DC/DC преобразователь DA1 (LT1930ES5). Для измерения выходного напряжения используется 4,5-разрядный встраиваемый цифровой вольтметр SM5DF-DV20.
Налаживание частотомера сводится к следующему. На вход от генератора подают эталонную частоту, например 1 кГц. Затем подстроечным резистором R4 добиваются показаний уровня напряжения на выходе - 1000 мВ.
Конденсатор С3 должен быть плёночным серий К73-9, К73-11, К73-17 или аналогичным импортным с допуском 5 %, остальные конденсаторы - керамические. Резисторы R1, R7, R8 должны иметь допуск не более 1 %, остальные резисторы - с допуском 5 %.
Автор: А. Корнев, г. Одесса, Украина