Contadores Digitales

Contadores Digitales

Introducción

Los instrumentos que realizan la medida de frecuencia y periodo, y otros parámetros relacionados con ellos, reciben la denominación de “contadores digitales universales” y constituyen un grupo de aparatos que, además de frecuencia (f), suelen realizar otro tipo de mediciones tales como el periodo (t), relación de frecuencia entre dos señales y el tiempo transcurrido entre dos acontecimientos. Algunos incluso pueden medir el numero de pulso producidos en un intervalo de tiempo definido por el usuario o por el sistema bajo prueba. Los circuitos utilizados para distintos tipos de medidas temporales poseen partes comunes y por ello los contadores digitales universales prestan un diagrama de bloques como el siguiente:

Diagrama de bloques de un contador digital universal

El reloj u oscilador de frecuencia de la base de tiempos suelen ser un oscilador a cristal de cuarzo muy preciso. La base de tiempos. La base de tiempo es un conjunto de de divisores de frecuencia que permiten que permiten fijar la frecuencia mas adecuada a la señal bajo medida. En general, cuanto mas baja es la frecuencia de referencia, mas exactitud se tiene en la medida.

Generalmente, una señal que se transmite información en forma temporal o por medio de variables temporales, no es directamente aplicable al circuito de puerta del contador. Es necesario un procesado de la señal de entrada(sea cual sea su forma) en una onda cuadrada capaz de ser aceptada por la unidad de contaje.

Los principales componentes del bloque de proceso de la señal de entrada(circuito de entrada) se representan de la siguiente forma:

Diagrama de bloques de un circuito acondicionador de la señal de entrada

En primer lugar se puede observar la existencia de un atenuador para reducir la amplitud de la señal de entrada si es excesiva. A continuación se encuentra un circuito de adaptación de impedancia que va seguido de un amplificador de banda ancha. Un circuito C.A.G (control automatico de ganancia) opcional, proporciona una realimentación del amplificador al atenuador de entrada. A continuación el disparador Schmitt, convierte la señal de entrada en pulsos cuadrados de idéntica frecuencia de repetición y con unas pendientes de subida y bajada muy elevadas. Este circuito puede ir seguido de un selector de flanco de disparo, a cuya salida se obtiene la señal que se aplica al circuito de control. El contaje y memorización a partir de la base de tiempos y de la señal de entrada.

La unidad de contaje y memorización esta formada por dos partes:

a) Un contador en el código decimal codificado en binario natural (BCD), en general síncrono, con un numero de décadas adecuado a la capacidad de medida del instrumento

b) Un registro temporal (buffer) al cual se refiere el contenido del contador en el instante adecuado para que se visualice la medida

Medidas de frecuencia

Básicamente, medir una frecuencia es compararla con otra que se toma como frecuencia. La comparación se realiza contando el numero de pulsos de la señal de entrada durante un intervalo de tiempo perfectamente determinado por el divisor de la base de tiempo.

Diagrama de bloques de un frecuencímetro digital

Figura 4.3

El contador realiza el contaje de los ciclos de la señal de entrada durante un intervalo de tiempo, t, fijado por la base de tiempo.

La unidad de control genera las señales de puesto cero (RC) e inhibición (IC) del contador y el pulso de transferencia al registro (TR) en la siguiente figura que representa el diagrama de secuencia

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