- Принципът на работа на тахометъра на микроконтролера
- Просто устройство за измерване на скоростта на въртене
- Аналогови и цифрови тахометри
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Тахометърът е устройство за преобразуване на неелектрически параметър (скорост на въртене) в електрически (импулси, напрежение, ампераж). С него можете да определите броя на завъртанията за определена единица време (най-често интервалът е 1 минута).
Тахометърът е предназначен да преобразува неелектрически параметър в електрически.
Домашният тахометър може да се базира на почти всяко четящо устройство. Много често използвани сензори:
- индуктивен;
- Хол;
- капацитивен;
- устойчивост;
- фоторезист;
- край.
Принципът на работа на тахометъра на микроконтролера
Ако вземем за база модерната елементна база, тогава е възможно с помощта на няколко микросхеми да се изгради напълно работещ домашно тестващ тестер на светодиоди или с помощта на LCD дисплей. Освен това, възможностите на читателите могат да бъдат много. Възможно е да се предвиди и индуктивна връзка и датчик на Хол. Процесът на преобразуване в тахометъра на микроконтролери:
Тахометърът на устройството.
- На оста на въртене е диск, на ръба на който има издатина - един зъб на малка височина. Размерът на диска може да бъде абсолютно всичко. Основното нещо е, че скоростта на реакция на сензора ви позволява да фиксирате един завой.
- Сензорът е разположен срещу диска. Работи само по време на преминаването на зъба в близост до него.
- Четецът на тахометъра получава сигнал към преобразувателя, ако нивото на сигнала е малко. Конверторът се състои от операционен усилвател, който увеличава нивото на сигнала няколко пъти.
- Сигналът от операционния усилвател отива към импулсния брояч. Тя може да бъде изпълнена на прост микроконтролер. Само то трябва да е вграден софтуер.
- Броят на броените импулси от контролера се подава към устройство, което извършва изчислението на данните. Това е същият микроконтролер, но той има различен алгоритъм. Устройството по определена схема, която е включена в него, разглежда броя на оборотите за определен период от време.
- Следващият етап е превръщането на цифров сигнал във визуална форма. Тази задача се управлява от LCD индикатор с микросхема, която я контролира.
Просто устройство за измерване на скоростта на въртене
Като основа за производството на тахометър, можете да вземете калкулатор.
Но можете да построите тахометър не само с микроконтролери. При липса на елементарна база, дори един прост калкулатор ще ви помогне да се измъкнете от ситуацията. Домашният тахометър, базиран на него, няма да има висока точност и няма да работи за показване на оборотите в минута. Но калкулаторът ще послужи като добър импулсен брояч. Като сигнално устройство (сензор) е позволено да се използват индуктивни сензори, както и много други. Когато дискът се върти, на сензора трябва да се появи само един импулс на оборот. Освен това, сензорните контакти трябва да са нормално отворени и по време на преминаването на зъба на диска те са затворени.
Това е идеално, ако решите да използвате домашно направен прост тахометър на базата на калкулатор. Но такова устройство би било полезно, ако измерването трябва да се направи много рядко. Ако се изисква постоянен контрол на скоростта, по-добре е да се използват по-надеждни устройства. Контактите са запоени паралелно на бутона за добавяне на микрокалсатора. При измерване на скоростта на въртене се извършват следните действия:
- Включен калкулатор.
- Натиснете бутоните "+" и "1".
- Започва се устройство, на което е необходимо да се измери скоростта на въртене. В същото време се активира и хронометърът.
- Прави се обратното броене от 30 секунди, след което стойността се записва на екрана на калкулатора.
- Това е броят на оборотите за 0.5 минути. Удвоявайки го, получавате стойността за 1 минута.
Аналогови и цифрови тахометри
Домашен тахометър може да бъде два вида:
- Аналогов.
- Digital.
Разликите се виждат от заглавията. Първият трансформира електронния сигнал и го предава на дисплея - волтметри, амперметри, светодиоди. Вторият преобразува аналоговия сигнал в поредица от нули и единици, които лесно се разпознават от микроконтролерите. Последните работят с такива сложни комбинации, които в крайна сметка превръщат първоначалната стойност в числа на дисплея.
Аналогов кръг на тахометъра.
Аналоговите тахометри се състоят от следните основни възли:
- електронна микросхема, действаща като усилвател и аналогов преобразувател на сигнала;
- окабеляване, свързващо всички елементи на тахометъра;
- везни със специфично градуиране, което се прилага чрез едновременно измерване на скоростта на въртене с еталонен тахометър (вместо скалата могат да се използват светодиоди, монтирани един след друг);
- стрелки, показващи текущата стойност на желаната стойност;
- електромагнитна намотка, на която се намира оста за стрелката;
- четец - прекъсвач (в качеството си често служи като индуктивен сензор).
Цифрова тахометрична верига.
Цифровите тахометри изпълняват подобна функция, но се състоят от други възли:
- ADC с 8 цифри;
- централен процесор, който изпълнява функцията за преобразуване на аналогов сигнал в последователност от 1 и 0;
- LCD дисплей за показване на текущата стойност на определена стойност;
- датчик на оборотите - прекъсвач, трябва да се използва или с усилвател или с шунтове, в зависимост от конструкцията;
- специален чип, който ви позволява да нулирате текущите стойности;
- в автомобилите, температурните сензори за течности, в кабината, налягането на маслото, скоростта и много други могат да бъдат свързани към процесора.
В "сърцето" на чипа с помощта на персонален компютър се поставя определен алгоритъм, чрез който се извършва работата. Процесорът изчислява математически формули, които зависят от кой параметър да се измерва. Когато наблюдавате единична стойност, алгоритъмът ще бъде най-лесният.
Но цифровият тахометър в колата може да се използва и като записващо устройство за температури, налягане, скорост. Микроконтролерът има няколко входа и изхода. Четящите устройства се свързват към тях чрез буферни етапи - конвертори и усилватели на сигнали. Но заслужава да се отбележи, че при въвеждането на допълнително оборудване в дизайна на тахометъра е необходимо това да се вземе предвид в алгоритъма и софтуера на микроконтролера.
За да направите домашен цифров тахометър, ще имате нужда от познаване на персонален компютър и език за програмиране. Ще бъде полезно и способността да се пишат алгоритми. Следователно ще бъде по-лесно да се използват конвенционални микросхеми, които ще усилят сигнала на прекъсвача и ще го дадат на лентата от светодиоди или стрелка. Ако има серия от светодиоди, състоящи се от 10 броя на хиляда оборота, тогава текущата стойност може да се определи с точност от сто.