Me gustaría entender cómo un medidor de frecuencia trata una onda sinusoidal, creo que lo tengo, pero aún así me gustaría alguna confirmación.
Entonces, me enseñaron con señales cuadradas donde el medidor cuenta los impulsos en un tiempo de puerta determinado. Mi pregunta es: ¿el medidor "ve" la onda sinusoidal como una onda cuadrada? es decir, ¿ve la parte positiva como el impulso y la parte negativa como el "cero"?
¿Transforma realmente las ondas en ondas cuadradas cada vez?
En general, un contador de frecuencia digital tendría un nivel de umbral que utiliza para discriminar entre cero y uno. Esto podría ser un umbral configurable o podría ser inherente al hardware, dependiendo del sistema. Esto convertiría una sinusoide en cero o en uno (efectivamente, una onda cuadrada), suponiendo que está cruzando el umbral.
El sistema digital tendría su propio oscilador que controla el contador. El contador contaría los bordes de cruces similares (subiendo o subiendo o bajando y cayendo). El contador digital puede realizar un promedio o algún otro procesamiento para proporcionar una lectura o estadísticas estables.
La precisión del contador de frecuencia digital dependerá de la precisión de su oscilador y su precisión dependerá de la frecuencia del oscilador.
Eso depende del método de medición.
En un analizador de espectro de gama alta en el que tuve el placer de trabajar, el conteo de frecuencia está acoplado a un marcador en un pico, por lo que ya se realizó una estimación aproximada durante el barrido de frecuencia, y se supone que solo hay una pico único dentro de una pequeña ventana a su alrededor.
La medición consiste en demodular el área alrededor del marcador con un filtro estrecho en una señal IQ de baja frecuencia, convertirla en amplitud y fase y luego monitorear el cambio de fase durante el tiempo de medición. El número solicitado de puntos decimales determina el tiempo de medición, 0.1 mHz se puede resolver en aprox. 10 ms de tiempo de medición, mientras que la precisión de 0.1µHz requiere aproximadamente cinco segundos si recuerdo correctamente.
Generalmente, vas a convertir la onda sinusoidal en una onda cuadrada de nivel lógico.
Aquí hay un esquema muy antiguo que ilustra una forma de hacerlo: CA3130 el amplificador operacional se usa como un comparador con aproximadamente 50 mV de histéresis que cuadra la forma de onda de entrada y evita que el ruido agregue conteos. La entrada está acoplada a CA a través del condensador de 220 nF y las otras resistencias y el condensador de 1uF desvían las entradas dentro del rango del modo común del amplificador y la resistencia de 33 k proporciona cierta medida de la protección de entrada.
Debido a que está acoplado a CA, todo lo que se requiere es una forma de onda de más de 50 mV p-p, por lo que se trata de 18 mV RMS.
El tiempo de la puerta es un tiempo fijo, digamos 1 segundo o 0.1 segundos, y un medidor de frecuencia simple cuenta los bordes (ascendentes o descendentes, pero no ambos) que ocurren dentro de ese tiempo. Por ejemplo, con una puerta de 1 segundo si cuenta 50 bordes, la frecuencia es de 50 Hz. El recuento se puede bloquear al final del período de puerta y enviarse a la pantalla, y el contador se puede restablecer a 0.
Algunos medidores de frecuencia más sofisticados miden el tiempo entre cierta cantidad de bordes y calculan la frecuencia. Por ejemplo, si tarda 166.67 ms en 10 bordes, la frecuencia es de 60Hz.
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