Funcționarea circuitului tahometru digital utilizând microcontrolerul și tipurile lor

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Un tahometru digital este un dispozitiv digital care măsoară și indică viteza unui obiect rotativ. Un obiect rotativ poate fi o anvelopă pentru bicicletă, o anvelopă pentru mașină sau un ventilator de tavan sau orice alt motor , și așa mai departe. Un circuit tahometru digital cuprinde LCD sau LED citire și o memorie pentru stocare. Tahometrele digitale sunt mai frecvente în aceste zile și oferă citiri numerice în loc de cadrane și ace.

Tahometru digital

Tahometru digital



Un tahometru digital este un codificator optic care determină viteza unghiulară a unui arbore rotativ sau a unui motor. Tahometrele digitale sunt utilizate în diferite aplicații, cum ar fi automobile, avioane și aplicații medicale și de instrumente.


Ce este tahometrul?

Cuvântul tahometru este derivat din două cuvinte grecești: tachos înseamnă „viteză” și metron înseamnă „a măsura”. Funcționează pe principiul unui generator de tahometru, ceea ce înseamnă că a motorul este acționat ca generator, produce tensiunea în funcție de viteza arborelui. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de contor de revoluții, iar principiul său de funcționare poate fi electromagnetic, electronic sau optic. Puterea, precizia, intervalul RPM, măsurătorile și afișajul sunt specificațiile unui tahometru. Tahometrele pot fi contoare de indicare analogice sau digitale, totuși, acest articol se concentrează doar pe tahometre digitale.



Tipuri de tahometru digital

Tahometrele digitale sunt clasificate în patru tipuri pe baza tehnicilor de achiziție și măsurare a datelor.

  • Pe baza tehnicii de achiziție a datelor, tahometrele sunt de următoarele tipuri:
  1. Tipul de contact
  2. Tipul fără contact
  • Pe baza tehnicii de măsurare, tahometrele sunt de următoarele tipuri:
  1. Măsurarea timpului
  2. Măsurarea frecvenței

1. Tahometru digital tip contact

Tahometru digital de tip contact

Tahometru digital de tip contact

Un tahometru care este în contact cu arborele rotativ este cunoscut sub numele de tahometru de tip contact. Acest tip de tahometru este în general fixat pe mașină sau electric motor . Un codificator optic sau un senzor magnetic pot fi, de asemenea, atașate la acesta, astfel încât să-și măsoare RPM.

Tahometrele digitale sunt capabile să măsoare viteze mici la 0,5 rpm și viteză mare la 10 000 rpm și sunt echipate cu un buzunar de stocare pentru măsurarea circumferențială. Specificațiile acestui tahometru sunt afișajul LCD cu 5 cifre, intervalul de temperatură operațională de la 0 la + 40oC, intervalul de stocare a temperaturii de la - 20 la + 55o C și viteza de rotație de aproximativ 0,5 la 10.000 rpm.


2. Tahometru digital fără contact

Tahometru digital de tip fără contact

Tahometru digital fără contact

Un tahometru care nu are nevoie de niciun contact fizic cu arborele rotativ se numește tahometru digital fără contact. În acest tip, un laser sau un disc optic este atașat la arborele rotativ și poate fi citit de un fascicul IR sau laser, care este direcționat de tahometru.

Acest tip de tahometru poate măsura de la 1 la 99.999 rpm unghiul de măsurare este mai mic de 120 de grade, iar tahometrul are un LCD cu cinci cifre. Aceste tipuri de tahometre sunt eficiente, durabile, exacte și compacte și, de asemenea, vizibile de la distanță mare.

3. Tahometru digital de măsurare a timpului

Un tahometru care calculează viteza măsurând intervalul de timp dintre impulsurile de intrare este cunoscut sub numele de tahometru digital bazat pe timp. Rezoluția acestui tahometru este independentă de viteza de măsurare și este mai precisă pentru măsurarea vitezei mici.

4. Tahometru digital de măsurare a frecvenței

Un tahometru care calculează viteza măsurând frecvența impulsurilor este numit ca tahometru digital bazat pe frecvență. Acest tip de tahometru este proiectat folosind un LED roșu, iar revoluția acestui tahometru depinde de arborele rotativ și este mai precisă pentru măsurarea vitezei mari. Aceste tahometre au un cost redus și o eficiență ridicată, care este între 1Hz-12 KHz.

Funcționarea internă a acestor tahometre poate fi cu ajutorul unui generator de tahometru sau pur și simplu cu componentele electronice care sunt descrise mai jos.

Generator de tahometru

O mașină micro-electrică care este utilizată pentru a converti, viteza de rotație și valorile arborelui unei mașini într-un semnal electric este cunoscută sub numele de generator de tahometru. Funcționarea generatorului de tahometru se bazează pe principiul că viteza unghiulară a rotorului este proporțională cu EMF generată dacă fluxul de excitație este constant.

Generator de tahometru

Generator de tahometru

Aceste tahometre sunt specificate cu tensiunea generată, precizia, viteza maximă, valurile și temperatura de funcționare. Acest tip de generatoare de tahometru este utilizat ca senzori în diferite dispozitive pentru computere auto și electromecanice.
Generatoarele pot fi de tip AC sau DC.

Tahometru electronic

Un tahometru realizat pur din componente electronice și este utilizat pentru a măsura turația unui motor sau a oricărui alt obiect în mișcare în rotații pe minut, cunoscut sub numele de tahometru electronic. Tahometre electronice sunt utilizate în tabloul de bord al unei mașini pentru măsurarea vitezei de conducere. Aceste tahometre sunt ușoare, ușor de vizualizat și precise în toate condițiile.

Tahometru electronic

Tahometru electronic

Diagrama bloc a tahometrului digital

Setarea operațională a unui tahometru digital constă din diferite blocuri, cum ar fi un senzor optic sau magnetic, o unitate de condiționare a semnalului, a microcontroler , o memorie, un afișaj și un port extern, așa cum se arată în figură.

Diagrama bloc a tahometrului digital

Diagrama bloc a tahometrului digital

Detecție optică: Un senzor optic constă dintr-un disc optic plasat lângă motor, care generează impulsuri proporționale cu arborele rotativ. Un disc cu fante și un emițător IR sunt utilizate pentru a genera aceste impulsuri.

Detecție magnetică: În acest sens, există posibilitatea de a utiliza fie senzori de efect Hall, fie senzori magnetici. Principiul Hall Effect generează impulsurile proporționale cu viteza arborelui, iar senzorii magnetici sunt utilizați pentru a genera impulsuri utilizând reticența variabilă.

Condiționarea semnalului: Semnalele de ieșire de la senzori sunt zgomotoase și, prin urmare, sunt filtrate, amplificate și digitalizate, astfel încât microcontrolerul să recunoască aceste semnale pentru acțiuni ulterioare.

Microcontroler: Un microcontroler este utilizat pentru a analiza și procesa citirile de la senzori. Trimite aceste informații către un dispozitiv de afișare și, atunci când viteza este redusă sau crescută la un nivel predefinit, avertizează utilizatorul luând măsurile corespunzătoare.

Memorie: Unitatea de memorie stochează datele de la microcontrolerul .

Unitate de afișare: Funcția unității de afișare este de a vizualiza valorile stocate transmise de la microcontroler.

Tahometru digital fără contact folosind 8051

Acest tahometru fără contact este implementat pentru a proiecta un tahometru digital cu trei cifre fără contact prin utilizarea 8051 microcontrolere care poate fi folosit pentru măsurarea rotațiilor unei roți, disc, arbore etc.

Circuit tahometru digital folosind 8051

Circuit tahometru digital folosind 8051

Acest circuit folosește diverse componente, cum ar fi un microcontroler, fototranzistoare, amplificatoare opționale, afișaj LED cu șapte segmente și alte componente diverse. În plus, un senzor este plasat lângă banda reflectorizantă - de exemplu, o folie de aluminiu care este fixată pe suprafața rotativă. LED-ul direcționat de la acest dispozitiv se reflectă pe măsură ce banda este detectată de fototranzistor.

Amplificator op LM 324 , ca comparator, compară tensiunea acestui colector de tranzistoare cu tensiunea fixă. Prin urmare, generează impulsuri continue pentru rotația arborelui. Aceste trenuri de impulsuri sunt aplicate microcontrolerului, care apoi le numără și le convertește în RPM așa cum este programat. Mai mult, acestea sunt afișate într-un afișaj cu șapte segmente, care este conectat în configurația anodului comun comandat de tranzistor.

Aceasta este totul despre circuitul tahometru digital și tipurile sale. Sper că aveți informații sănătoase despre tahometre digitale pe o singură platformă. Mai mult, orice întrebări despre acest subiect și despre proiectarea circuitului, ne puteți scrie comentând în secțiunea de comentarii.

Credite foto