電力新聞用電常識(shí) 電壓頻率轉(zhuǎn)換電路原理_V/F轉(zhuǎn)換電路原理圖電壓/頻率轉(zhuǎn)換即V/F轉(zhuǎn)換，是將一定的輸入電壓信號(hào)按線性的比例關(guān)系轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，當(dāng)輸入電壓變化時(shí)，輸出頻率也響應(yīng)變化。針對(duì)煤礦的特殊要求，我們只分析如何將電壓轉(zhuǎn)換成200～1000Hz的頻率信號(hào)

電壓頻率轉(zhuǎn)換電路原理_V/F轉(zhuǎn)換電路原理圖電壓/頻率轉(zhuǎn)換即V/F轉(zhuǎn)換，是將一定的輸入電壓信號(hào)按線性的比例關(guān)系轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，當(dāng)輸入電壓變化時(shí)，輸出頻率也響應(yīng)變化。針對(duì)煤礦的特殊要求，我們只分析如何將電壓轉(zhuǎn)換成200～1000Hz的頻率信號(hào)

2017-09-11 00:00:00 · 電工之家閱讀：300

電壓頻率轉(zhuǎn)換電路原理_V/F轉(zhuǎn)換電路原理圖
電壓/頻率轉(zhuǎn)換即V/F轉(zhuǎn)換，是將一定的輸入電壓信號(hào)按線性的比例關(guān)系轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，當(dāng)輸入電壓變化時(shí)，輸出頻率也響應(yīng)變化。針對(duì)煤礦的特殊要求，我們只分析如何將電壓轉(zhuǎn)換成200～1000Hz的頻率信號(hào)。
實(shí)現(xiàn)V/F轉(zhuǎn)換有很多的集成芯片可以利用，其中LM331是一款性能價(jià)格比較高的芯片，由美國(guó)NS公司生產(chǎn)，是一種目前十分常用的電壓/頻率轉(zhuǎn)換器，還可用作精密頻率電壓轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、線性頻率調(diào)制解調(diào)、長(zhǎng)時(shí)間積分器及其他相關(guān)器件。由于LM331采用了新的溫度補(bǔ)償能隙基準(zhǔn)電路，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)和低到4.0V電源電壓下都有極高的精度。LM331的動(dòng)態(tài)范圍寬，可達(dá)100dB;線性度好，最大非線性失真小于0.01%，工作頻率低到1Hz時(shí)尚有較好的線性;變換精度高，數(shù)字分辨率可達(dá)12位;外接電路簡(jiǎn)單，只需接入幾個(gè)外部元件就可方便構(gòu)成V/F或F/V等變換電路，并且容易保證轉(zhuǎn)換精度。LM331可采用雙電源或單電源供電，可工作在4.0～40V之間，輸出可高達(dá)40V，而且可以防止Vs短路。圖2是由LM331組成的典型的電壓/頻率變換器。

其輸出頻率與電路參數(shù)的關(guān)系為：
Fout=Vin·Rs/(2.09·R1·Rt·Ct)
可見，在參數(shù)Rs、R1、Rt、Ct確定后，輸出脈沖頻率Fout與輸入電壓Vin成正比，從而實(shí)現(xiàn)了電壓-頻率的線性變換。改變式中Rs的值，可調(diào)節(jié)電路的轉(zhuǎn)換增益，即V和F之間的線性比例關(guān)系。將1～5V的電壓轉(zhuǎn)換成200～1000Hz的頻率信號(hào)，電路參數(shù)理論值為R=18kΩ，Ct=0.022uF，R1=100kΩ，Rs=16.5528kΩ，由于元器件與標(biāo)稱值存在誤差，在電路參數(shù)基本確定后，通過調(diào)節(jié)Rs的電位器，可以實(shí)現(xiàn)所需V/F線性變換。
由Fout=Vin·Rs/(2.09·R1·Rt·Ct)可知，電阻Rs、R1、Rt和電容Ct直接影響轉(zhuǎn)換結(jié)果Fout，因此對(duì)元件的精度要有一定的要求，可根據(jù)轉(zhuǎn)換精度適當(dāng)選擇，其中Rt、Ct、Rs、R1要選用低溫漂的穩(wěn)定元件，Cin可根據(jù)需要選擇0.1uF或1uF。電容C1對(duì)轉(zhuǎn)換結(jié)果雖然沒有直接的影響，但應(yīng)選擇漏電流小的電容器。電阻R1和電容C1組成低通濾波器，可減少輸入電壓中的干擾脈沖，有利于提高轉(zhuǎn)換精度。電路中的47Ω電阻對(duì)確保電路線性失真度小于0.03%是十分必須的。
圖2電路是將1～5V的電壓轉(zhuǎn)換成200～1000Hz的頻率信號(hào)的典型電路及參數(shù)，要實(shí)現(xiàn)將4～20mA或0～5V轉(zhuǎn)換成200～1000Hz的頻率信號(hào)只要增加一些輔助電路即可實(shí)現(xiàn)，其他轉(zhuǎn)換也依此類推。

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