Frequenzmessmodul

Nach einer Grundidee von Peter Hildmann (P_Hildmann (@) web.de)

 

Stückliste

 

Anz. Bezeichnung Datenblatt
1 Spannungsquelle mit min. 9V=/100mA  
1 CMOS-IC 4093
1 CMOS-IC 4521
2 CMOS-IC 4543
2 CMOS-IC 4553
3 Transistor BC557C (BC556C-BC560C)
1 Spannungsregler 7805
1 Widerstand 2,2 kOhm  
3 Widerstand 4,7 kOhm  
2 Widerstand 10 kOhm  
1 Widerstand 4,7 MOhm  
1 Kondensator 22 pF  
1 Kondensator 82 pF  
3 Kondensator 1,0 nF  
1 Kondensator 100 nF  
1 Elektrolytkondensator 100 µF  
1 Elektrolytkondensator 470 µF  
1 Quarz 4,1943 MHz  
2 3x7-Segment-Anzeige BA56-12

 

 

Beschreibung

 

Überall in der Elektronik trifft man auf sie: Frequenzen. Oft kommt man dann an seine Grenzen, wenn man einzelne Signale mit einer Frequenz messen muss. Mit dem Multimeter kann man hier meist gar nichts anfangen. Hilfreicher ist hier schon ein Oszilloskop. Dies ermöglicht die Messung von Signallängen und durch Umrechnung erhält man dann auch die entsprechende Frequenz. Aber nicht jeder besitzt so ein edles Messgerät.

 

Lösung für das Problem wäre ein Frequenzzähler. Wer nicht mehr wie 1 MHz messen muss, findet in dieser Schaltung hier das Passende. Die Schaltung kann problemlos mit einem Steckernetzteil mit min. 9V Gleichspannung und min. 100 mA oder einen geeigneten anderen Netzteil betrieben werden. Auch der Batteriebetrieb mit einer 9V-Batterie ist möglich, wenn man keine längeren Messungen vornehmen möchte.

 

Der Messeingang kann nun mit einem TTL-Pegel versorgt werden, dessen Frequenz dann auf den beiden Displays angezeigt wird. Das Display wird alle 2 Sekunden aktualisiert. Weiter unten findet man einige Eingangsbeschaltungen für diverse Anwendungsbereiche des Zählers.

 

 

Schaltplan

 

 

 

Erweiterung 1 - Schutzschaltung für höhere Eingangsspannungen

 

Nicht immer muss man Frequenzen einer Spannung messen, welche sich im TTL-Spannungsbereich (0-5V) befinden. Um auch höhere Spannungen messen zu können, hilft diese kleine Ergänzung. Hiermit kann man nun Spannungen bis 1000V messen. Als Widerstand sollte man hier einen Typ einsetzen welche diese Spannung verträgt. Bei handelsüblichen 1/4W-Widerständen ist diese Schaltung bis 250V einsetzbar.

 

Anz. Bezeichnung Datenblatt
1 Zenerdiode 4,7 V/0,5 W
1 Widerstand 10 kOhm  

 

 

 

Erweiterung 2 - Messzusatz für Wechselspannungen

 

Neben dem Messen von frequenzbehafteten Gleichspannungen hat man es auch oft mit Wechselspannungen zu tun. Hier muss man nur aus der Wechselspannung erst einmal eine Gleichspannung machen. Auch hier gelten die gleichen Regeln wie bei der 1. Erweiterung.

 

Anz. Bezeichnung Datenblatt
1 Diode 1N4007
1 Zenerdiode 4,7 V/0,5 W
1 Widerstand 10 kOhm  

 

 

 

Erweiterung 3 - Drehzahlmesser

 

Will man Drehzahlen eines Motors ermitteln, kann man diesen Frequenzmesser ebenso einsetzen. An der zu messenden Maschine wird eine Unterbrecherscheibe angebracht. Nun müssen die Infrarotelemente dieser Schaltung so angebracht werden, dass der Lichtstrahl von D1 von der Unterbrecherscheibe unterbrochen werden kann. Bei einer Unterbrechung innerhalb der Scheibe zeigt das Messgerät Umdrehungen / Sekunde an. Will man die üblichen U/Min. haben, muss die Unterbrecherscheibe mit 60 Unterbrechungen versehen werden.

 

Anz. Bezeichnung Datenblatt Ersatz
1 IR-Leuchtdiode LD271 LD274
1 IR-Transistor BPW96 BPW40
2 Transistor BC548C (BC546C-BC550C)  
1 Widerstand 47 Ohm    
1 Widerstand 100 Ohm    
1 Widerstand 220 Ohm    
2 Widerstand 1,0 kOhm    
1 Widerstand 22 kOhm    
1 Widerstand 47 kOhm    

 

 

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