Аннотация 2
Введение 4
1. Обзор и анализ способов и средств преобразования частоты в цифровой код 5
1.1. Способы преобразования частоты в цифровой код (ПЧЦК) 5
1.2. Погрешность измерения частоты 9
1.3. Способ преобразования периода частоты в цифровой код 11
1.4. Средств цифрового преобразования частоты (периода) в цифровой код 13
2. Функциональная схема преобразователя частоты в цифровой код 19
3. Принципиальная электрическая схема ПЧЦК 21
4. Разработка конструкции ПЧЦК 26
4.1 Печатная плата счетного блока преобразователя 26
4.2 Компоновка печатной платы ПЧЦК 29
4.3 Расчет печатной платы 31
5. Определение стоимости основных и вспомогательных материалов, включая комплектующие изделия 36
6. Необходимые меры безопасности при сборке преобразователя 39
Заключение 44
Список используемой литературы 46
С цифровым преобразованием (измерением) частоты и периода гармонических сигналов связаны решения многих как поисковых научных, так и чисто технических задач. Цифровое преобразование частоты, периода, а также других параметров электрических сигналов, связанных со временем, является главной задачей в информационно - измерительных, информационно - телекоммуникационных и других системах. Технические средства частотных и временных цифровых преобразований (ЦП) формируют единый комплекс приборов, который позволяет обеспечить возможность проведения ЦП с непосредственной их привязкой к Государственному эталону частоты и времени. Что обеспечивает возможность высокой точности цифрового преобразования. Базой для частотных и временных цифровых преобразователей служит набор Государственных стандартов частоты, то есть высокоточных мер частоты и времени. В который входят как рубидиевый, цезиевый, водородный, так и кварцевый стандарты.
Преобразование частоты в цифровой код осуществляется цифровыми электронно - счетными частотомерами. К достоинствам цифрового преобразования (измерения) относится низкая погрешность преобразования, широкий диапазон преобразуемых значений частот, а также возможность дальнейшей обработки цифровых результатов посредством таких вычислительных средств как микропроцессоры и персональные компьютеры.
В ряде случаев диапазон преобразования цифровых частотомеров ограничивается снизу погрешностью дискретизации (методической погрешностью), а сверху — ограниченным быстродействием применяемых счетных блоков. Верхнее значение предела ЦП частоты, за редким исключением, не превышает 200 МГц, и при необходимости его расширяют путем гетеродинного переноса преобразуемой частоты в область более низких частот.
В бакалаврской работе на основе обзора и анализа различных способов и средств преобразования частоты гармонического сигнала осуществлена разработка ПЧЦК на основе микроконтроллера (МК) типа PIC16F84A и полупроводниковых приборах (транзисторы, диоды).
Разработаны функциональная и принципиальная схемы цифрового преобразователя, описываются его основные характеристики, принцип работы и построения.
Разработана печатная плата счетного блока преобразователя, ее компоновка и расположение радиоэлементов.
В качестве материала печатной платы (ПП) счетного блока преобразователя применен стеклотекстолит фольгированный СФ-1-35-1,5. Геометрические размеры ПП счетного блока не превышают 90х40 мм.
В качестве элементной базы использованы МК типа PIC16F84A и полупроводниковые приборы (транзисторы, диоды).
Преобразователь имеет Uвх = (0,1-0,7) мВ; диапазон преобразования - (10Гц-30МГц); чувствительность — (0,1-0,2) мВ.
В процессе выполнения бакалаврской работы закреплено умение пользоваться технической и справочной литературой, а также действующими в настоящее время отраслевыми и государственными стандартами.
