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Un Frecuencímetro es un instrumento que sirve para medir la frecuencia, básicamente lo que hace es contar el número de repeticiones de una onda en la misma posición en un intervalo de tiempo mediante el uso de un contador que acumula el número de periodos. Dado que la frecuencia se define como el número de eventos de una clase particular ocurridos en un período, su medida es generalmente sencilla. Según el sistema internacional el resultado se mide en Hertzios (Hz). El valor contado se indica en un display y el contador se pone a cero, para comenzar a acumular el siguiente periodo de muestra. La mayoría de los contadores de frecuencia funciona simplemente mediante el uso de un contador que acumula el número de eventos. Después de un periodo predeterminado (por ejemplo, 1 segundo) el valor contado es transferido a un display numérico y el contador es puesto a cero, comenzando a acumular el siguiente periodo de muestra. El periodo de muestreo se denomina base de tiempo y debe ser calibrado con mucha precisión. Utilización. Para efectuar la medida de la frecuencia existente en un circuito, el Frecuencímetro ha de colocarse en paralelo, en derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el Frecuencímetro debe poseer una resistencia interna alta, para que no produzca un consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea. Por ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue la fuerza necesaria para el desplazamiento de la aguja indicadora. Si el elemento a contar está ya en forma electrónica, todo lo que se requiere es un simple interfaz con el instrumento. Cuando las señales sean más complejas, se tendrán que acondicionar para que la lectura del Frecuencímetro sea correcta. Incluyendo en su entrada algún tipo de amplificador, filtro o circuito conformador de señal. Otros tipos de eventos periódicos que no son de naturaleza puramente electrónica, necesitarán de algún tipo de transductor. Por ejemplo, un evento mecánico puede ser preparado para interrumpir un rayo de luz, y el contador hace la cuenta de los impulsos resultantes. Monta tu Frecuencímetro siguiendo este esquema. Con la ayuda de un Multímetro digital o analógico podemos visualizar la frecuencia de determinado circuito, tal como se hace con el Capacímetro. Se pueden medir frecuencias hasta 200 KHz. La frecuencia que se mide es amplificada por Q1, pero la señal de entrada está limitada a un máximo de alrededor de 2 voltios de pico a pico por R1, D1 y D2. La entrada de corriente alterna de la puerta lógica IC1A está se pronuncia hacia el punto de conexión por las resistencias R4 y R5. De esta manera, la compuerta cambia a una tensión de entrada significativamente menor de lo que sería necesario y cambia su voltaje de salida cada vez que el voltaje de entrada pasa la mitad del umbral de suministro de voltaje. IC1A controla las compuertas IC1B y IC1D. La compuertas de salida de voltaje IC1D se invierte y se retrasa por uno de los Capacitores C4, C5 y C6, en relación a la compuerta de salida de IC1A. Una entrada de la compuerta de IC1B se alimenta con el voltaje de salida de IC1A y en la otra entrada con la tensión de retraso desde la compuerta de IC1D. La producción de la IC1B cuenta con un impulso negativo, con una duración igual al tiempo que le toma a la compuerta IC1D la caída de su estado de alto a su estado de bajo. El estado de la compuerta IC1B se invertirá en la compuerta IC1C. Estos pulsos son siempre similares en su forma, independiente de la amplitud y la forma de la tensión de entrada original. El valor medio del voltaje en compuerta de salida de IC1C entonces puede ser medida por un Multímetro digital en su gama de voltaje DC 200mV. Tres rangos de frecuencia se pueden medir con este Frecuencímetro, estas son: 2 kHz, 20 kHz y 200 kHz, mediciones que se seleccionan con SW1A, que conecta un capacitor adecuado a la salida de la compuerta IC1D, y SW1B que a su vez se conecta un capacitor de ajuste para cada rango de salida de la compuerta de IC1C. De esta manera, la lectura del medidor se puede ajustar de modo que la lectura de voltaje representa directamente la frecuencia desconocida en la entrada. El circuito requiere una fuente de alimentación regulada de 6 voltios, obtenidos a partir de IC2 y una batería de 9V, con una corriente total de 2,5 mA. AJUSTE. El circuito se puede calibrar fácilmente utilizando los tonos de frecuencia conocida, centrados para cada rango a 1 kHz, 10 kHz y 100 kHz respectivamente. Estos tonos pueden ser fácilmente obtenidos a partir de generadores de onda senoidal o cuadrada, con un programas para computadora (ordenador), existen muchos programas gratuitos o shareware, para ello simplemente escribe software generador de tono en Google, o directamente descárgalo desde la Web como archivos de sonido de la frecuencia deseada, buscando archivos de audio o archivos de tono, o archivos de prueba de tonos. Con el Multímetro establece 200mV DC y una señal de entrada de 1 kHz, ajusta R6 y debe de haber una lectura de 1000. En multímetros normalmente tienen pantallas con de 3 1/2 dígitos, por lo que se mostrará 100,0, no tomar en cuenta el punto. Con el ajuste del trimmer R7 se verá 1000 con una señal de entrada de 10 kHz: en este caso, el último dígito significativo de 10000 no se muestra pero incluso con esta lectura no tomar en cuenta el punto. Con trimmer R8 la lectura debe verse 100,0 con una señal de entrada de 100 kHz: en este rango el punto se muestra correctamente. Sensibilidad de entrada: 2.5mV RMS de 100 Hz a 20 kHz 7mV RMS a 100 kHz 10mV RMS a 15 Hz y 200 kHz
Semiconductores IC1: 4011 Quad de 2 entradas CMOS IC2: 78L05 Regulador 5V 100 mA. Q1: BC547 tipo NPN D1, D2: 1N4148
Condensadores C1, C2, C3: 220 nF. 63V Poliéster C4, C8: 100 nF. 63V Poliéster C5: 10 nF. 63V Poliéster C6: 1 nF. 63V Poliéster o Poliestireno 5% Tolerancia C7: 100µF. electrolítico 25 voltios
Resistencias VR1 a VR6: 47KΩ trimmers variables VR7: 470Ω Potenciómetro lineal R3, R6: 220KΩ R7: 10KΩ ¼ de vatio R7: 100Ω ¼ de vatio
Varios SW1: Interruptor de 2 polos 3 posiciones SW2: Interruptor de 1 polo 1 posición. B1: batería de 9 voltios 1 clip para la batería de 9 voltios
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Cuando las señales sean más complejas, se tendrán que acondicionar para que la lectura del Frecuencímetro sea correcta. Incluyendo en su entrada algún tipo de amplificador, filtro o circuito conformador de señal. Otros tipos de eventos periódicos que no son de naturaleza puramente electrónica, necesitarán de algún tipo de transductor. Por ejemplo, un evento mecánico puede ser preparado para interrumpir un rayo de luz, y el contador hace la cuenta de los impulsos resultantes. Monta tu Frecuencímetro siguiendo este esquema. Con la ayuda de un Multímetro digital o analógico podemos visualizar la frecuencia de determinado circuito, tal como se hace con el Capacímetro. Se pueden medir frecuencias hasta 200 KHz. La frecuencia que se mide es amplificada por Q1, pero la señal de entrada está limitada a un máximo de alrededor de 2 voltios de pico a pico por R1, D1 y D2. 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Estos pulsos son siempre similares en su forma, independiente de la amplitud y la forma de la tensión de entrada original. El valor medio del voltaje en compuerta de salida de IC1C entonces puede ser medida por un Multímetro digital en su gama de voltaje DC 200mV. Tres rangos de frecuencia se pueden medir con este Frecuencímetro, estas son: 2 kHz, 20 kHz y 200 kHz, mediciones que se seleccionan con SW1A, que conecta un capacitor adecuado a la salida de la compuerta IC1D, y SW1B que a su vez se conecta un capacitor de ajuste para cada rango de salida de la compuerta de IC1C. De esta manera, la lectura del medidor se puede ajustar de modo que la lectura de voltaje representa directamente la frecuencia desconocida en la entrada. El circuito requiere una fuente de alimentación regulada de 6 voltios, obtenidos a partir de IC2 y una batería de 9V, con una corriente total de 2,5 mA. AJUSTE. 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El periodo de muestreo se denomina base de tiempo y debe ser calibrado con mucha precisión. Utilización. Para efectuar la medida de la frecuencia existente en un circuito, el Frecuencímetro ha de colocarse en paralelo, en derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el Frecuencímetro debe poseer una resistencia interna alta, para que no produzca un consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea. Por ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue la fuerza necesaria para el desplazamiento de la aguja indicadora. Si el elemento a contar está ya en forma electrónica, todo lo que se requiere es un simple interfaz con el instrumento. Cuando las señales sean más complejas, se tendrán que acondicionar para que la lectura del Frecuencímetro sea correcta. Incluyendo en su entrada algún tipo de amplificador, filtro o circuito conformador de señal. Otros tipos de eventos periódicos que no son de naturaleza puramente electrónica, necesitarán de algún tipo de transductor. Por ejemplo, un evento mecánico puede ser preparado para interrumpir un rayo de luz, y el contador hace la cuenta de los impulsos resultantes. Monta tu Frecuencímetro siguiendo este esquema. Con la ayuda de un Multímetro digital o analógico podemos visualizar la frecuencia de determinado circuito, tal como se hace con el Capacímetro. Se pueden medir frecuencias hasta 200 KHz. La frecuencia que se mide es amplificada por Q1, pero la señal de entrada está limitada a un máximo de alrededor de 2 voltios de pico a pico por R1, D1 y D2. La entrada de corriente alterna de la puerta lógica IC1A está se pronuncia hacia el punto de conexión por las resistencias R4 y R5. De esta manera, la compuerta cambia a una tensión de entrada significativamente menor de lo que sería necesario y cambia su voltaje de salida cada vez que el voltaje de entrada pasa la mitad del umbral de suministro de voltaje. IC1A controla las compuertas IC1B y IC1D. La compuertas de salida de voltaje IC1D se invierte y se retrasa por uno de los Capacitores C4, C5 y C6, en relación a la compuerta de salida de IC1A. Una entrada de la compuerta de IC1B se alimenta con el voltaje de salida de IC1A y en la otra entrada con la tensión de retraso desde la compuerta de IC1D. La producción de la IC1B cuenta con un impulso negativo, con una duración igual al tiempo que le toma a la compuerta IC1D la caída de su estado de alto a su estado de bajo. El estado de la compuerta IC1B se invertirá en la compuerta IC1C. 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