Medidor de frecuencia es un aparato muy usado en instrumentacion industrial.
Este instrumento es muy usado en grupos electrogenos de mediana edad.
Su funcion es medir y mostrar la frecuencia con la que esta operando la planta de esta manera los operarios podran monitorear el estado de la misma y hacer los ajustes necesarios.
El instrumento en cuestion consiste en un galvanometro como el que podemos ver a continuacion:
El gran secreto del funcionamiento de este instrumento esta en el CHIP LM2907
Funcionamiento del LM2907.
CIRCUITO INTEGRADO CONVERSOR DE FRECUENCIA A VOLTAGE LM2907
Circuito tipico Para el control de frecuencia.
Convertidor Basico FV
El funcionamiento basico del LM2907, la serie LM2917 se entiende mejor observando al conversor básico mostrado en la Figura 3.
En esta configuración, una señal de frecuencia se aplica a la entrada de la bomba de carga del pin 1.
El voltaje que aparece en el pin 2 girará entre dos valores que son aproximadamente ¼ (vcc) - Vbe y ¾(vcc) - Vbe.
El voltaje en el pin 3 tendrá un valor igual de a Vcc* (F_IN)*C1*R1*K dónde K es una constante de ganancia (normalmente 1.0).
La salida de el emisor (pin 4) se conecta a la entrada inversora del Amplificador operacional para que el pin 4 siga al pin 3 y proporcione un voltaje de salida de baja impedancia proporcional a la frecuencia de entrada. La linealidad de este voltaje es típicamente bueno como 0.3% full escala.
Escogiendo a R1 y C1
Hay algunas limitaciones en la seleccion de R1, C1 y C2 (Figura 3) qué debe ser considerado para un mejor funcionamiento.
C1 también mantiene la compensación interior la bomba de carga y debe mantenerse mayor de 100 pF.
Los valores más pequeños pueden causar un error de corriente en R1, sobre todo a bajas temperaturas. Deben reunirse tres consideraciones al escoger R1. Primero, la salida de corriente de el pin 3 es internamente fijada y por consiguiente V3 max, dividido por R1, debe ser menor o igual a este valor.
donde V3 max es el voltaje de salida a maxima escala requerido 13MIN es determinado de hoja de los datos (150 MA)
Segundo, si R1 es demasiado grande, puede volverse una fragcion significativa de la impedancia del salida en el pin 3 qué degrada daña la linealidad. Finalmente, el voltaje de rizado debe ser considerado, y el tamaño de C2 es afectado por R1. Una expresión que describe el rizado en el pin 3 para unica convinacion de R1, C2 es:
Se ve como R1 puede escogerse independiente de el rizado, sin embargo el tiempo de Respuesta, o el tiempo de damanda saca V para estabilizar a un nuevos aumentos de frecuencia como el tamaño de aumentos de C2, para que un compromiso entre el rizado, tiempo de respuesta, y la linealidad deben ser cuidadosamente escogidas.
R1 debe seleccionarse según la relación siguiente: C se selecciona según:
El tipo de condensador usado por cronometrar el condensador C1 determinará la exactitud de la unidad encima del rango de temperatura. Figure 15 ilustra el rendimiento del tacómetro como una función de temperatura para los dos dispositivos.
La nota que el LM2907 que opera de un suministro externo fijo tiene un coeficiente de temperatura negativo que permite usar el dispositivo con condensadores que tienen un coeficiente de temperatura positivo y así obtiene el stabililty global. En el caso del
LM2917 los zener interiores proporcionan que el voltaje tiene un coeficiente positivo que causa el rendimiento del tacómetro global para tener un coeficiente de temperatura muy bajo y requiere que el coeficiente de temperatura de condensador sea equilibrado por el coeficiente de temperatura de R1.
Simulacion en proteus:
Este articulo continuara en una segunda parte donde se hara el mismo realizado con un PIC16F1827 mostrando la frecuencia con una resolucion de 0.01HZ.
Para mas informacion contactame.
Mariano Rocha Cabrales.
electronicosembebidos@gmail.com
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