Нужно разработать частотомер 1-60 Гц с точностью до сотых

[NK2007]

Доброго времени суток!
Нужно разработать частотомер на частоты 0-60 Гц с точностью до сотых. Вывод информации планируется на 7-сегментный элемент. Как "мозг" - мега8. В принципе в интернете есть много статеек как организовать программу, завязаную на прерываниях для измерения частоты сигнала, но у меня возникли вопросы:
1. Как согласовать измерительную схему с источником сигнала так, чтобы она позволяла мерять сигналы с большим диапазоном амплитуд: нужно чтобы прибор мог мерять как 5-и вольтовые сигналы, так и 220 В.
2. Алгоритм определения частоты для несинусоидальных сигналов - прибор планируется использовать в исследовании работы схем, где сигнал может иметь форму, например, модулированой синусоиды с помошью ШИМа на несущей частоте в десяток килогерц. Как заставить прибор эффективно распознавать именно низкочастотный модулированый (но также и не модулированый) сигнал? В принципе я думаю о ФНЧ на входе, но не придаст ли это неких других проблем?
3. Необходимо выбрать алгоритм анализа сигнала таким образом, чтобы не было ложных срабатываний, т.к. сигнал может иметь несинусоидальную форму и за период несколько раз в одном направлении пересекать нуль или другой уровень, выбраный для синхронизации.
заранее благодарен за ответы!

[alxchep]

Почему-то ваш вопрос никого не привлёк. Попробую я.
0. Измерять в случае низких частот удобнее период, а частоту вычислять F=1/T, не надо будет ждать несколько секунд для достижения заданной точности.
1. С таким разбросом напряжений и без переключателя диапазонов могу предложить параметрический стабилизатор - резистор и стабилитрон. Полагаю, что можно поставить 2-х ваттный резистор 30-39 кОм и стабилитрон на 4.7 В, при этом надо учитывать, что от 220 В будет потребляться около 2 Вт (10 мА).
2. Опять же из-за требований входных напряжений можно поставить только пассивный НЧ фильтр, будет великоват в размерах. Предусмотреть переключатель для обхода фильтра.
3. Ложные срабатывания будут, можно предусмотреть программное подавление "дребезга" в моменты перехода. К примеру, если планируете измерять именно НЧ, нажимаете кнопку и МК включает такое подавление. Смысл - после первого фронта начинать счёт и не смотреть за входом в течении 0.3 сек, после чего МК продолжая считать уже ждёт появления второго фронта. Но измерить можно будет только сигналы с частотой ниже 3.3 Гц. Аналогично, если нужно, сделать ещё пару кнопок с другими задержками.

[messoft]

1. Как согласовать измерительную схему с источником сигнала так, чтобы она позволяла мерять сигналы с большим диапазоном амплитуд: нужно чтобы прибор мог мерять как 5-и вольтовые сигналы, так и 220 В.

Обычно это решается так. На входе резистор 10к-100к далее два встречно включенных диода замыкают на землю. Далее усилитель на полевике. После ставится триггер шмидта.
В гугле задайте "формирователь сигнала для частотомера"

[locik_1]

можно такую схемку.

[Kabron]

https://kazus.run/forums/showpost.ph...3&postcount=51

[NK2007]

можно такую схемку.

Меня заинтересовала Ваша схема. Сигнал как я понимаю на выходе вы получим в виде прямоугольного меандра, транзистор будет работать в ключевом режиме? Меандр будет соответствовать полуволне входного сигнала, когда стабилитрон смещён в режим стабилизации?

[Резистян]

В этой ситуации самый простой выход- взять и разработать нужный частотомер. Выпей море, Ксанф!

[michvl]

сигнал может иметь несинусоидальную форму и за период несколько раз в одном направлении пересекать нуль или другой уровень, выбраный для синхронизации.

Поясните, что Вы понимаете в этом случае под словом "период" и по какому критерию его измерять? Если сигнал случайный, то он не имеет периода.

[KBH-I]

Нужно разработать частотомер на частоты 0-60 Гц с точностью до сотых.

Измерять в случае низких частот удобнее период, а частоту вычислять F=1/T, не надо будет ждать несколько секунд для достижения заданной точности.

Где-то тут была тема про измерение частоты с высокой точностью. Там измерение длины периода сигнала, как и числа импульсов за фиксированный промежуток времени были признаны крайними частными случаями технического решения и предлагалось делить микроконтроллером значение измеряемой частоты на опорную (или периоды).

[locik_1]

NK2007, R2 можно увеличить до 2к.резистор в коллекторе
выбран 1к,потому что не знаю входные токи МК.если они
маленькие,его лучше тоже увеличить до 10к.меандр будет
инверсным.при положительной полуволне на коллекторе 0,
при отрицательной +Uп.