Тиристорный частотомер

В частотомерах, электронных тахометрах и других приборах широкое применение находят счетчики импульсов, которые чаще всего представляют собой ждущие мультивибраторы в сочетании со стрелочными измерительными приборами.

Этим устройствам свойственен существенный недостаток — низкая экономичность, так как большую часть времени один из транзисторов (или одна из ламп) открыт и значительная доля энергии расходуется на нагрев элементов. Кроме того, на показания прибора сильно влияет длительность входных импульсов.

От указанных недостатков свободен тиристорный частотомер, принципиальная схема которого приведена на рис, 1. Он прост, содержит мало деталей, надежен в работе.

При включении питания конденсатор С1 заряжается через резистор R1 и диод Д2 до напряжения источника питания. При этом тиристор Д1 закрыт и ток через него не протекает. Как только на вход счетчика поступает положительный импульс с амплитудой несколько вольт и длительностью несколько микросекунд тиристор Д1 открывается и конденсатор С1 начинает разряжаться через тиристор и микроамперметр ИП1.

При этом через тиристор протекает ток разряда конденсатора и ток от источника питания (через R1). Когда суммарный ток уменьшится до значения тока выключения тиристора, последний закрывается. После этого конденсатор С1 опять заряжается до напряжения источника питания. При поступлении следующего входного импульса процесс повторяется.

Очевидно, что средний ток через микроамперметр прямо пропорционален частоте разряда конденсаторг С1, то есть частоте следования входных импульсов.

Сопротивление резистора R1 выбирают таким, чтобы ток через тиристор Д1 после разряда конденсатора С1 был меньше тока выключения тиристора, а емкость конденсатора С1 — чтобы постоянная времени R1C1 была на порядок меньше периода следования входных импульсов.

На практике часто приходится сталкиваться со случаями, когда напряжение источника питания и амплитуда входных импульсов изменяются в широких пределах. При этом прибор должен сохранять работоспособность без заметного увеличения погрешности показаний.

На рис. 2 представлена полная схема частотомера, отвечающая указанных требованиям. В нем применен микроамперметр Л1261 со шкалой на 50 мкА и сопротивлением рамки около 2500 Ом. Однако с успехом можно применить и менее чувствительный прибор.

Устройство хорошо работает при изменении питающего напряжения в пределах 9—18 В и амплитуды входных импульсов от 2—3 до нескольких десятков вольт. При указанных на схеме параметрах элементов полному отклонению стрелки, соответствует частота импульсов 100 Гц.

Налаживать частотомер лучше всего с помощью генератора импульсов. С выхода последнего импульсы амплитудой .несколько вольт подают на вход прибора, и, подбирая резистор R2, добиваются, чтобы при наибольшей требуемой частоте следования импульсов стрелка микроамлерметра отклонялась на всю шкалу.