Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Тахометр - це пристрій для перетворення неелектричних параметра (частоти обертання) в електричний (імпульси, напруга, сила струму). З його допомогою можна визначити кількість оборотів за певну одиницю часу (найчастіше інтервал дорівнює 1 хвилині).

Тахометр призначений для перетворення неелектричних параметра в електричний.

Саморобний тахометр може грунтуватися на практично будь-якому зчитувальному пристрої. Дуже часто застосовують датчики:

  • індуктивні;
  • Холла;
  • ємнісні;
  • резистивні;
  • фоторезистивной;
  • кінцеві.

Принцип роботи тахометра на мікроконтролері

Якщо взяти за основу сучасну елементну базу, то можна з використанням декількох мікросхем побудувати цілком робочий самодельнийтахометр на світлодіодах або з використанням РК-дисплея. Причому варіантів зчитувальних пристроїв може бути безліч. Передбачити можна як підключення індуктивного, так і датчика Холла. Процес перетворень в тахометрі на мікроконтролерах:

Пристрій тахометра.

  1. На осі обертання розташовується диск, на краю якого є виступ - один зуб невеликої висоти. Розмір диска може бути абсолютно будь-яким. Головне, щоб швидкість спрацьовування датчика дозволяла зафіксувати один оборот.
  2. Навпаки зуба диска встановлюється датчик. Спрацьовує він лише під час проходження зуба біля нього.
  3. З зчитувального пристрою тахометра надходить сигнал на перетворювач, в разі якщо рівень сигналу маленький. Перетворювач складається з операційного підсилювача, який підвищує рівень сигналу в кілька разів.
  4. Сигнал від операційного підсилювача надходить на лічильник імпульсів. Виконаний він може бути на простому микроконтроллере. Тільки в ньому обов'язково має бути закладено програмне забезпечення.
  5. Число імпульсів, перелічене контролером, подається на пристрій, який виконує розрахунок даних. Це такий же мікроконтролер, але в ньому закладено інший алгоритм. Пристрій за певною схемою, яка закладена в ньому, вважає число оборотів за певний проміжок часу.
  6. Наступний етап - це перетворення цифрового сигналу в візуальний вигляд. З цим завданням справляється ЖК-індикатор з мікросхемою, яка ним керує.

Простий пристрій для замірів швидкості обертання

В якості основи для виготовлення тахометра можна взяти мікрокалькулятор.

Але побудувати тахометр можна не тільки з мікроконтролерами. Через брак елементної бази вийти з положення допоможе навіть простий мікрокалькулятор. Саморобний тахометр на його основі не буде володіти високою точністю, а також виводити на дисплей число оборотів в хвилину не вийде. Зате калькулятор послужить непоганим лічильником імпульсів. В якості сигнального пристрою (датчика) допускається використовувати індуктивні датчики, а також багато інших. При обертанні диска повинен з'являтися на датчику всього один імпульс за один оборот. Причому контакти датчика повинні бути нормально розімкнуті, а в момент проходження зуба диска вони замикаються.

Це ідеально, якщо вирішите використовувати саморобний простий тахометр на основі калькулятора. Але такий пристрій буде корисним, якщо вимір потрібно проводити дуже рідко. Якщо ж потрібен постійний моніторинг швидкості, то краще скористатися більш надійними пристроями. Контакти просто припаиваются паралельно кнопці складання мікрокалькулятора. При проведенні виміру швидкості обертання виконуються наступні дії:

  1. Чи включається калькулятор.
  2. Натискаються кнопки «+» і «1».
  3. Запускається пристрій, на якому необхідно провести замір швидкості обертання. Одночасно з цим включається секундомір.
  4. Починається відлік 30 секунд, після чого фіксується значення на екрані мікрокалькулятора.
  5. Це число оборотів за 0, 5 хвилини. Подвоївши його, отримуєте значення за 1 хвилину.

Аналогові і цифрові тахометри

Саморобний тахометр може бути двох типів:

  1. Аналоговим.
  2. Цифровим.

Відмінності видно з назв. Перші перетворять електронний сигнал і видають його на пристрій індикації - вольтметри, амперметри, світлодіоди. Другі ж перетворюють аналоговий сигнал в послідовність нулів і одиниць, які з легкістю розпізнаються микроконтроллерами. Останні працюють з такими складними комбінаціями, перетворюючи в кінцевому рахунку вихідну величину в числа на дисплеї.

Схема аналогового тахометра.

Аналогові тахометри складаються з наступних основних вузлів:

  • електронної мікросхеми, яка виконує роль підсилювача і перетворювача аналогового сигналу;
  • проводки, що з'єднує всі елементи тахометра;
  • шкали з певною градуировкой, яка наноситься за допомогою одночасного виміру швидкості обертання еталонним тахометром (замість шкали можуть використовуватися світлодіоди, змонтовані один за одним);
  • стрілки, що вказує поточне значення шуканої величини;
  • електромагнітної котушки, на якій розташована вісь для стрілки;
  • пристрою, що зчитує - переривника (в його якості нерідко виступає індуктивний датчик).

Схема цифрового тахометра.

Цифрові тахометри виконують подібну функцію, але складаються з інших вузлів:

  • АЦП, що має 8 розрядів;
  • центральний процесор, що виконує функцію перетворення аналогового сигналу в послідовність 1 і 0;
  • ЖК-дисплей для відображення поточного значення певної величини;
  • датчик оборотів - переривник, повинен використовуватися або з підсилювачем, або з шунтами, в залежності від конструкції;
  • спеціальна мікросхема, що дозволяє скидати поточні значення на нуль;
  • в автомобілях до ЦП можуть бути підключені датчики температури рідини, в салоні, тиску масла, швидкості, і багато інших.

У «серці» мікросхеми за допомогою персонального комп'ютера закладається певний алгоритм, за яким відбувається робота. У процесорі відбувається розрахунок математичних формул, які залежать від того, який параметр необхідно вимірювати. При моніторингу однієї величини алгоритм буде найпростішим.

Але цифровий тахометр в автомобілі можна використовувати і як реєстратор температур, тиску, швидкості. Мікроконтролер має кілька входів і виходів. До них виробляється підключення пристроїв, що зчитують за допомогою буферних каскадів - перетворювачів і підсилювачів сигналу. Але варто зазначити, що при введенні в конструкцію тахометра додаткового обладнання необхідно враховувати це в алгоритмі і програмному забезпеченні мікроконтролера.

Щоб виготовити саморобний цифровий тахометр, вам буде потрібно знання персонального комп'ютера та мови програмування. Чи виявиться корисним і вміння складати алгоритми. Тому більш простим виявиться використання звичайних мікросхем, які посилять сигнал переривника і видадуть його на смугу з світлодіодів або стрілочний індикатор. Якщо є ряд світлодіодів, що складається з 10 штук на кожну тисячу оборотів, то можна визначити поточне значення з точністю до ста.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Інструменти