頻率測量儀器介紹

　　1設計方案

　　本儀器包含傳感器及其焦點電路、信號調理電路、加速度一頻率展現三部分。傳感器及其焦點電路封裝于小型樊籬容器內，如圖1所示。固定于振動物體上，隨之同步振動，輸出測量旌旗燈號；信號調理電路接收電信號，履行縮小、濾波等必要處理；經過處理后的信號被送入展現部門，旌旗燈號的頻率和幅度以數值形式展現于LED數碼管上，實現加速度和頻率的實時丈量。

　　2傳感器及其焦點電路的設想

　　采用差動電容作為癡鈍元件，選用了美國ADI公司出產的ADXL50加速度計作為振動傳感器。被集成了單片集成電路上。用閉環反映力平衡技術和完整的信號調理電路構成閉環隨動式加速度計，其輸出電壓與其感觸的加速度成正比。

　　最大測量范圍為±50gg為重力加速度)輸出電壓范圍為0.254.75V靈敏度為20mV/g通過外接元件，ADXL50采用單電源+5V供電。連絡其內置的緩沖放大器，調治放大倍數和0g時的電平，也可構成濾波電路。

　　遏制頻率為1/RC2CC3=303Hz振動時效和振動焊接的頻率個體不超過200Hz是以可以或許滿足需要。調治可變電阻R4可以或許使傳感器ADXL50零加速度情況下的輸出為2.5V緩沖放大器放大倍數為RC2/RC3=5即傳感器輸出為0.1V/gRC2與CC3構成一低通濾波器。

　　3信號調理電路

　　3.1放大電路

　　一個由運算放大器構成的負反映放大電路，信號調理電路中的放大器電路。調治可變電阻RW2阻值可進一步微調輸出旌旗燈號的放大倍數。輸出信號減去0g電平，可使放大器輸出電壓值恰好為加速度值的1/10便于進一步履行數字顯現。調治可變電阻RW2阻值可以微調0g電平，修改信號誤差。VSS為-5V供電電源，VCC為+5V供電電源，其余各圖與此相同，不予多述。為前進系統集成度，全數系統中使用的四個運放全部由TLC27L4供應。

　　3.2濾波電路

　　采用施密特觸發器振蕩器自定時的雙電源供電。TLC04遏制頻次的穩定性只與時鐘頻率穩定性相關，濾波電路選用美國TI公司出產的巴特沃斯四階開關電容低通濾波器TLC04作為濾波電路的重要組成部門。遏制頻率時鐘可調，那時鐘一遏制頻率比為501是以假想遏制頻率為1/1.69RF1CF150=251.8Hz知足了振動時效和振動焊接工藝的請求。

　　3.3絕對值檢波電路

　　便于加速度值的進一步數字顯現。即當輸入信號Vin>0時，通過絕對值檢波電路（如圖6所示）可以或許對互換信號履行絕對值處理。輸出旌旗燈號Vout=Vin而當Vin<0時，Vout=-Vin

　　4數據顯現

　　4.1加速度值顯示

　　直接通過數碼展現輸出旌旗燈號的電壓數值，絕對值電路輸出的電壓旌旗燈號在數值劣等于加速度值的1/10因此選用JL5135直流數字電壓表作為表頭。同時設置數字電壓表的小數點地位，使之入大10倍后展現值為加速度數值。

　　4.2頻率值顯示

　　使之成為呼應頻次的方波信號，把濾波電路輸出的信號接入一開環放大器電路。操縱JL4ZPL-A 四位數顯自動頻率表讀出頻率數值。

　　5電源部門

　　需提供±5V電源，全數系統采納4節1.5V充電干電池供電。為保證各集成電路芯片的正常任務。分袂采納TPS7350和TPS6735作為+5V和-5V穩壓電源。

　　頻繁用于振動時效和振動焊接工藝的測控中，本儀器調試成功后。如上海寶冶工業裝配公司執行的高爐厚板電渣焊振動焊接工藝實行等。該儀器以春便攜式的設想、簡單直觀的操縱方式和精確的測量成果得到相關技術人員不合好評。