Contador de frecuencias
Un contador de frecuencia es un instrumento electrónico , o componente de uno, que se utiliza para medir la frecuencia . Los contadores de frecuencia suelen medir el número de ciclos de oscilación o pulsos por segundo en una señal electrónica periódica . Tal instrumento a veces se denomina cimómetro, particularmente uno de fabricación china. [ cita requerida ]
La mayoría de los contadores de frecuencia funcionan utilizando un contador que acumula la cantidad de eventos que ocurren dentro de un período de tiempo específico. Después de un período preestablecido conocido como tiempo de puerta (1 segundo, por ejemplo), el valor del contador se transfiere a una pantalla y el contador se reinicia a cero. Si el evento que se está midiendo se repite con suficiente estabilidad y la frecuencia es considerablemente más baja que la del oscilador de reloj que se está usando, la resolución de la medición se puede mejorar mucho midiendo el tiempo requerido para un número completo de ciclos, en lugar de contar el número de ciclos. número de ciclos completos observados durante una duración preestablecida (a menudo denominada técnica recíproca ). El oscilador internoque proporciona las señales de tiempo se denomina base de tiempo y debe calibrarse con mucha precisión.
Si el evento que se va a contar ya está en formato electrónico, todo lo que se requiere es una simple interfaz con el instrumento. Las señales más complejas pueden necesitar algún acondicionamiento para que sean adecuadas para el conteo. La mayoría de los contadores de frecuencia de uso general incluirán algún tipo de circuito amplificador , filtrado y modelado en la entrada. La tecnología DSP , el control de sensibilidad y la histéresis son otras técnicas para mejorar el rendimiento. Otros tipos de eventos periódicos que no son inherentemente de naturaleza electrónica deberán convertirse utilizando algún tipo de transductor . Por ejemplo, se podría organizar un evento mecánico para interrumpir un haz de luz y hacer que el contador cuente los pulsos resultantes.
Los contadores de frecuencia diseñados para radiofrecuencias (RF) también son comunes y funcionan con los mismos principios que los contadores de frecuencia más bajos. A menudo, tienen más alcance antes de desbordarse. Para frecuencias muy altas ( microondas ), muchos diseños utilizan un preescalador de alta velocidad para reducir la frecuencia de la señal hasta un punto en el que pueda funcionar un circuito digital normal. Las pantallas de dichos instrumentos tienen esto en cuenta, por lo que siguen mostrando el valor correcto. Actualmente, los contadores de frecuencia de microondas pueden medir frecuencias de hasta casi 56 GHz . Por encima de estas frecuencias, la señal a medir se combina en un mezclador con la señal de un oscilador local., produciendo una señal en la diferencia de frecuencia, que es lo suficientemente baja como para ser medida directamente.
La precisión de un contador de frecuencia depende en gran medida de la estabilidad de su base de tiempo. Una base de tiempo es muy delicada como las manecillas de un reloj y se puede cambiar por el movimiento, la interferencia o incluso la desviación debido al tiempo, lo que significa que es posible que no marque correctamente. Esto puede hacer que una lectura de frecuencia, cuando se hace referencia a la base de tiempo, parezca más alta o más baja que el valor real. Los circuitos de alta precisión se utilizan para generar bases de tiempo con fines de instrumentación, generalmente utilizando un oscilador de cristal de cuarzo dentro de una cámara sellada de temperatura controlada, conocida como oscilador de cristal controlado por horno u horno de cristal .
Para mediciones de mayor precisión, se puede utilizar una referencia de frecuencia externa vinculada a un oscilador de muy alta estabilidad, como un oscilador de rubidio disciplinado por GPS . Cuando no es necesario conocer la frecuencia con un grado tan alto de precisión, se pueden usar osciladores más simples. También es posible medir la frecuencia utilizando las mismas técnicas en software en un sistema integrado . Una unidad central de procesamiento (CPU), por ejemplo, se puede configurar para medir su propia frecuencia de operación siempre que tenga alguna base de tiempo de referencia para comparar.
