0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стробоскопический тахометр своими руками

Измерение частоты вращения


Механический самодельный тахометр из моторчика

Итак, приступаем к сборке. Как уже упоминалось самодельный тахометр состоит из двух основных частей: моторчика работающего от постоянного тока и вольтметра. Если такого моторчика у Вас нет, его легко можно купить на блошином рынке по цене буханки хлеба или дешевле, по цене двух буханок можно купить новый в магазине электронных компонентов. Если нет вольтметра, он обойдется дороже моторчика, однако на том же блошином рынке его цена будет вполне приемлемой. Вольтметр подключается к контактам моторчика, и все, тахометр готов. Теперь нужно испытать готовый тахометр в работе. При вращении вала моторчика-генератора будет создаваться напряжение, пропорциональное частоте вращения. Следовательно, частоте вращения будут пропорциональны и показания вольтметра.

Проградуировать такой тахометр можно по-разному. Например, построить справочный график зависимости напряжения от частоты вращения якоря или сделать новую шкалу вольтметра, на которой вместо воль записывается число оборотов.

Так как график отражает линейную зависимость, достаточно отметить две-три точки и провести через них прямую. Получение контрольных точек — это самый проблемный этап подготовки самодельного тахометра к работе. Если есть доступ к фирменным станкам, контрольные точки легко получить, зажав резиновую трубочку, надетую на вал моторчика, в патроне сверлильного или токарного станка и включая станок на различных передачах, фиксировать показания вольтметра (скорость вращения шпинделя на каждой передаче указана в паспорте станка). В противном случае для калибровки придется использовать либо дрель, либо двигатель при режиме работы для которого известна частота вращения. И даже если удалось измерить напряжение на контактах моторчика только для одной частоты вращения, вторая точка — это пересечение осей (x) и (y) (то есть числа оборотов и напряжения), правда точность измерений по зависимости основанной на двух точках будет низкой.

Для измерения частоты вращения, вал исследуемого двигателя соединяется с моторчиком небольшим отрезком резиновой трубки или с помощью различных переходников. Если вольтметр зашкаливает при измерении больших скоростей вращения, в схему вводится переключатель с дополнительными резисторами. Потребуется и перестроение графика для каждого положения переключателя.

Возможности прибора можно значительно расширить. Если изготовить роликовый фрикционный переходник диаметром 31,8 мм, тахометр позволит измерять и линейную скорость, выраженную в метрах в минуту. Для этого количество оборотов в минуту, определенное по графику, делят на 10.

Точность измерения зависит практически только от тщательности построения графика и цены деления вольтметра. Подобный простейший и очень дешевый самодельный тахометр может найти широкое применение всюду, где нужно быстро определить частоту или скорость вращения валов, шкивов и других деталей.

Читать еще:  Фототранзистор своими руками из мп 42

Цифровой тахометр из смартфона своими руками


Самодельный стробоскопический тахометр из iPhone своими руками


Самодельный лазерный (оптический) тахометр из iPhone своими руками


Сравнительные измерения частоты вращения двигателя лазерным и стробоскопическим тахометрами

Автомобильный тахометр своими руками

Автомобильный тахометр — это измерительный прибор, который предназначен для измерения количества оборотов коленчатого вала двигателя в минуту (об/мин). Раньше в автомобили устанавливались механические тахометры. В современных автомобилях устанавливаются электрические или электронные тахометры.

Во время работы двигателя автомобиля тахометр позволяет контролировать стабильность его оборотов на холостом ходу и при движении автомобиля. По стабильности оборотов на холостом ходу можно судить о состоянии системы подачи топлива, системы зажигания и самого двигателя.

При установке оборотов холостого хода и регулировки угла опережения зажигания двигателя с помощью стробоскопа без тахометра не обойтись. Необходимо одновременно производить регулировку и наблюдать за оборотами двигателя. После каждого подкручивания винта регулировки смотреть показания тахометра, установленного в салоне автомобиля неудобно. Может выручить установленное в салоне зеркало, но это тоже не лучшее решение. Гораздо удобнее иметь тахометр, вмонтированный в стробоскоп.

При изготовлении стробоскопа своими руками я вмонтировал, тахометр в его корпус. При проверке и настройке УОЗ двигателя такое техническое решение показало удобство в работе.

Опубликованные в Интернете аналоговые схемы тахометров отличаются большей погрешностью показаний, выполненные на цифровых микросхемах не каждому автолюбителю под силу повторить.

Предлагаемое Вашему вниманию схемное решение тахометра отличается простотой и высокой точностью показаний в независимости от изменения температуры окружающей среды и питающего напряжения. Имеет растянутую шкалу, что позволяет при применении малогабаритного стрелочного индикатора измерять частоту оборотов двигателя с высокой точностью.

Электрическая принципиальная схема

Представленная схема тахометра отличается простотой и доступностью деталей для повторения благодаря применению интегрального таймера — микросхемы КР1006ВИ1 (аналог NE555).

Схема состоит следующих функциональных узлов. Формирователя импульсов, выполненного на VT1-VT2, широтно-импульсного модулятора на микросхеме DA1 типа КР1006ВИ1 и резисторного моста на резисторах R8-R13. Для снятия показаний применен электродинамический стрелочный микроамперметр. К недостаткам схемы тахометра можно отнести необходимость балансировки моста для каждого типа миллиамперметра при повторении схемы. Но это не сложная операция.

Питающее напряжение на схему тахометра подается непосредственно с клемм автомобильного аккумулятора.

Принцип работы

При поступлении импульсов от прерывателя или катушки индуктивности, используемой в стробоскопе, конденсатор С1 через диод VD1 и резистор R1-R2 перезаряжается, создавая на базе транзистора VT1 импульсы, открывая его. В результате на коллекторе транзистора, включенного в ключевом режиме, образуются короткие положительные импульсы, длительность которых определяется емкостью конденсатора С1. VT2 служит для инвертирования импульсов, перед подачей на вход DA1. Форма импульсов приведена на электрической схеме тахометра с правой стороны, верхняя осциллограмма. На фото ниже структурная схема КР1006ВИ1.

Интегральный таймер КР1006ВИ1 включен по типовой схеме формирователя импульсов. По положительному фронту импульсов, поступающих на вход 2, микросхема формирует на выходе 3 положительные импульсы с шириной, линейно изменяющейся в зависимости от частоты поступающих на вход. Частота выше, импульсы шире. Исходная ширина импульсов зависит от постоянной времени R6, R7 и C3.

Читать еще:  Вязаные браслеты своими руками. Мастер-класс

Выходящие с вывода 3 микросхемы DA1 импульсы поступают на левое плечо моста тахометра, которое образуют резисторы R8-R9 и R11. На правое плече моста тахометра, которое образуют резисторы R10 и R12, R13 поступает постоянное опорное напряжение +9В с интегрального стабилизатора напряжения К142ЕН8А. Конденсатор С4 исключает дергание стрелки тахометра при измерении низких оборотов двигателя. Стабилизатор также обеспечивает питание всех активных элементов тахометра. В диагональ моста включен микроамперметр.

Благодаря такому схемному решению удалось исключить нелинейные элементы, получить линейное показание миллиамперметра при изменении частоты и обеспечить высокую точность измерений частоты вращения двигателя за счет растянутой шкалы. Так как в тахометре, по соображениям габаритных размеров, применен малогабаритный миллиамперметр от индикатора уровня записи магнитофона, у которого длина шкалы мала, то только благодаря растянутой шкале удалось получить высокую точность показаний.

Микросхемы стабилизаторов серии К142ЕН обеспечивают стабильное выходное напряжение в широком диапазоне температуры, чем и обусловлено применение микросхемы К142ЕН8А в тахометре. Конденсаторы С2, С5 и С6 установлены для сглаживания пульсаций питающего напряжения.

Конструкция и детали

Так как схема простая, то печатную плату я не разрабатывал. Монтаж всех деталей, кроме миллиамперметра, выполнил на универсальной макетной плате размером 30 мм×50 мм. На фотографии видно как размещены элементы схемы.

Для подвода питающего напряжения и входного сигнала применен трехконтактный разъем. Шкала миллиамперметра напечатана на принтере и приклеена сверху на его штатную шкалу.

Плата с деталями закреплена в крышке корпуса стробоскопа на винтах. Миллиамперметр установлен в вырезанном в крышке корпуса прямоугольном окне и закреплен с помощью силикона.

Такая конструкция размещения тахометра обеспечивает удобство доступа к плате стробоскопа, достаточно снять крышку, отсоединить разъем.

Настройка тахометра

Если не допущены ошибки при монтаже деталей и исправны элементы схемы, то тахометр сразу начнет работать. Необходимо будет только подогнать номиналы резисторов моста. Для этого нужно с импульсного генератора подать на вход тахометра прямоугольные импульсы частотой, взятой из нижеприведенной таблицы и откалибровать шкалу.

Falconist. Мемуары

Автостробоскоп с тахометром

Запись опубликована Falconist · 20 июля 2018

2 350 просмотров

Автомобильных стробоскопов для регулировки угла зажигания известно множество, поэтому данная разработка является «одной из многих» и не заслуживает оформления в виде статьи.

В прошлом веке они делались на основе газоразрядных ламп-вспышек, а нынче им на замену пришли светодиоды. Компонентная база — самая различная — от логических элементов и триггеров до таймеров. Схемы из Интернета — под спойлером.

Заказчик (начальник отдела механизации) выдвинул еще одно пожелание — снабдить устройство тахометром, показывающим частоту оборотов коленвала. Поэтому пришлось разрабатывать устройство заново. Почти все детали были взяты из загашника. Прикуплены только «крокодилы» (к клеммам аккумулятора и для емкостного датчика), светодиодная матрица и разборный разъем питания.

Читать еще:  Вертикальная стойка для болгарки своими руками

Первым этапом была апробация индуктивного датчика искрообразования (200 витков на расколотом ферритовом кольце, одеваемом на провод первого цилиндра. Осциллограммы при испытании показали, что ни о какой индуктивной связи речи не идет даже близко. Датчик с катушкой ТТ оказался емкостным. Поэтому не мудря лукаво он был изготовлен из «крокодила», с приклепанной к его бранше полоской стеклотекстолита, на которой распаяны конденсатор С1 на 100 пФ х 2 кВ и входные резисторы R1R2 (на фото они еще отсутствуют):

В качестве элементной базы был выбран сдвоенный одновибратор К561АГ1:

На первой половинке (DD1) собран одновибратор аналогового тахометра с выходом на стрелочную измерительную головку на 500 мкА. Его вход отвязан от датчика буферным ключевым каскадом на VT1. Кроме функции тахометра этот одновибратор играет еще и роль защиты от ложных срабатываний — пока не закончится формирование выходного импульса, не запустится повторно следующий каскад (проблеск).

На второй половинке (DD2) собран одновибратор проблеска, нагруженный на управляемый источник стабильного тока на 3 А, нагрузкой которого, с свою очередь, явилась светодиодная матрица на 10 Вт. с неработающей центральной цепочкой светодиодов (итого суммарно на 6 Вт).

Матрица установлена на радиаторе северного моста материнской платы, прикрепленной к удлиняющей ручке.

Питание одновибраторов застабилизировано интегральным стабилизатором 78L09 на 9 В. Вся «лепестроника» размещена на печатной плате (кроме конденсатора С9, установленного прямо на входном разъеме питания):

Кроме того, на разъеме же установлен диод Шоттки на 3 А, защищающий от переполюсовки при подключении к клеммам аккумулятора.

И все это помещено в корпус от малогабаритного компьютерного блока питания:

В отверстие от кулера тютелька-в-тютельку поместилась стрелочная головка:

Резистор R9 регулировки длительности проблеска вынесен с печатной платы на корпус (вверху слева) для удобства подстройки. Включатель проблеска на ручке (как было показано на схеме) не уместился, поэтому тоже размещен на корпусе (красный тумблер справа по центру). Исключительно чтобы лишний раз не «напрягать» светодиодную матрицу. Все-таки, хоть скважность импульсов и велика, но и ток большой.

Попытался я сделать на головку шкалу программой Старичка «Shkala» — не получилось. Нет в ней таких приборов. Пришлось делать SPlan’ом.

Калибровка частотомера производилась от переменного напряжения 50 Гц х 3 В, что соответствовало 3000 об/мин. прямо на вход датчика, минуя конденсатор С1.

Испытания этого «чудо-девайса» оказались вполне удачными. Яркости было достаточно для наблюдения за меткой, «поднятой» белым маркером для ретуши текстов, в облачный день под капотом машины, стоящей во дворе. Длина ручки позволила подносить головку к любым движущимся частям мотора без опасности получения травм. Наличие частотомера тоже было информативным.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector