Операция на дигитален тахометър с помощта на микроконтролер и техните типове

Операция на дигитален тахометър с помощта на микроконтролер и техните типове

Цифровият тахометър е цифрово устройство, което измерва и показва скоростта на въртящ се обект. Въртящ се обект може да бъде велосипедна гума, автомобилна гума или таванен вентилатор, или всеки друг мотор , и така нататък. Цифровата схема на оборотомера включва LCD или LED четене и памет за съхранение. Цифровите оборотомери са по-чести в наши дни и те осигуряват цифрови показания вместо циферблати и игли.



Цифров тахометър

Цифров тахометър

Цифровият тахометър е оптичен енкодер, който определя ъгловата скорост на въртящ се вал или двигател. Цифровите оборотомери се използват в различни приложения като автомобили, самолети и медицински и приборостроене.




Какво е тахометър?

Думата тахометър произлиза от две гръцки думи: тахос означава „скорост“, а метронът означава „измерване“. Работи на принципа на генератор на оборотомер, което означава, когато а двигателят се задейства като генератор, той произвежда напрежението според скоростта на вала. Той е известен още като брояч на оборотите и принципът му на работа може да бъде на електромагнитна, електронна или оптична основа. Мощност, точност, обхват на оборотите, измервания и дисплей са спецификациите на оборотомера. Тахометрите могат да бъдат аналогови или цифрови индикатори, но тази статия се фокусира само върху цифровите тахометри.

Типове цифрови тахометри

Цифровите тахометри се класифицират в четири типа въз основа на техниките за събиране на данни и измерване.



  • Въз основа на техниката за събиране на данни, оборотомерите са от следните типове:
  1. Тип контакт
  2. Тип без контакт
  • Въз основа на техниката на измерване, оборотомерите са от следните видове:
  1. Измерване на времето
  2. Измерване на честотата

1. Цифров тахометър тип контакт

Цифров тахометър тип контакт

Цифров тахометър тип контакт

Тахометър, който е в контакт с въртящия се вал, е известен като тахометър от контактен тип. Този вид оборотомери обикновено е фиксиран към машината или електрически мотор . Оптичен енкодер или магнитен сензор също могат да бъдат прикрепени към това, така че да измерва своята RPM.

Цифровите тахометри са способни да измерват ниски скорости при 0,5 оборота в минута и високи скорости при 10 000 оборота в минута и са оборудвани с джоб за съхранение за периферното измерване. Спецификациите на този тахометър са LCD 5-цифрен дисплей, работен температурен диапазон от 0 до + 40 ° C, температурен диапазон на съхранение от - 20 до + 55 ° C и скорост на въртене от около 0,5 до 10 000 оборота в минута.


2. Безконтактен цифров тахометър

Безконтактен цифров тахометър

Цифров тахометър без контакт

Тахометър, който не се нуждае от физически контакт с въртящия се вал, се нарича безконтактен цифров тахометър. При този тип към въртящия се вал е прикрепен лазер или оптичен диск, който може да бъде разчетен от IR лъч или лазер, който се насочва от тахометъра.

Този тип оборотомер може да измерва от 1 до 99 999 об / мин. Ъгълът на измерване е по-малък от 120 градуса, а оборотомерът има петцифрен LCD. Този тип тахометри са ефективни, издръжливи, точни и компактни, а също така се виждат от голямо разстояние.

3. Цифров тахометър за измерване на времето

Тахометър, който изчислява скоростта, като измерва интервала от време между входящите импулси, е известен като цифров тахометър, базиран на времето. Разделителната способност на този тахометър е независима от скоростта на измерване и е по-точна за измерване на ниска скорост.

4. Цифров тахометър за измерване на честотата

Тахометър, който изчислява скоростта чрез измерване на честотата на импулсите, се нарича цифров тахометър, базиран на честотата. Този тип оборотомери са проектирани с помощта на червен светодиод и оборотите на този оборотомер зависят от въртящия се вал и е по-точен за измерване на висока скорост. Тези оборотомери са с ниска цена и висока ефективност, която е между 1Hz-12 KHz.

Вътрешната работа на тези оборотомери може да бъде с използването на генератор на оборотомери или чисто с електронните компоненти, които са описани по-долу.

Генератор на тахометри

Микроелектрическа машина, която се използва за преобразуване, скоростта на въртене и стойностите на вала на машината в електрически сигнал, е известна като генератор на тахометър. Работата на генератора на оборотомера се основава на принципа, че ъгловата скорост на ротора е пропорционална на генерираната ЕМП, ако възбуждащият поток е постоянен.

Генератор на тахометри

Генератор на тахометри

Тези оборотомери са определени с генерирано напрежение, точност, максимална скорост, пулсации и работна температура. Този вид генератори на оборотомери се използват като сензори в различни автомобилни и електромеханични компютърни устройства.
Генераторите могат да бъдат от променлив или постоянен ток.

Електронен тахометър

Оборотомер, направен чисто от електронни компоненти и се използва за измерване на скоростта на двигател или друг движещ се обект в обороти в минута е известен като електронен тахометър. Електронните оборотомери се използват в таблото на автомобил за измерване на скоростта на шофиране. Тези оборотомери са леки, лесни за гледане и точни при всякакви условия.

Електронен тахометър

Електронен тахометър

Блок диаграма на цифров тахометър

Оперативната настройка на цифров тахометър се състои от различни блокове като оптичен или магнитен датчик, блок за кондициониране на сигнала, микроконтролер , памет, дисплей и външен порт, както е показано на фигурата.

Блок диаграма на цифров тахометър

Блок диаграма на цифров тахометър

Оптично засичане: Оптичният сензор се състои от оптичен диск, поставен близо до двигателя, който генерира импулси, пропорционални на въртящия се вал. За генериране на тези импулси се използват слот с диск и IR излъчвател.

Магнитно отчитане: В този тип смисъл има възможност да се използват или сензори на Hall Effect, или магнитни сензори. Принципът на ефекта на Хол генерира импулси, пропорционални на скоростта на вала, а магнитните сензори се използват за генериране на импулси, като се използва променливо нежелание.

Кондициониране на сигнала: Изходните сигнали от сензорите са шумни и следователно се филтрират, усилват и цифровизират, така че микроконтролерът да разпознава тези сигнали за по-нататъшно действие.

Микроконтролер: Микроконтролер се използва за анализ и обработка на показанията от сензорите. Той изпраща тази информация на дисплейно устройство и когато скоростта се намали или увеличи до предварително определено ниво, той предупреждава потребителя, като предприема подходящи действия.

Памет: Устройството с памет съхранява данните от микроконтролера .

Дисплей: Функцията на дисплея е да преглежда съхранените стойности, предадени от микроконтролера.

Безконтактен цифров тахометър чрез използване на 8051

Този безконтактен тахометър е реализиран за проектиране на трицифрен безконтактен цифров тахометър чрез използване 8051 микроконтролери които могат да се използват за измерване на оборотите на колело, диск, вал и др.

Цифров тахометър, използващ 8051

Цифров тахометър, използващ 8051

Тази схема използва различни компоненти, като микроконтролер, фототранзистори, операционни усилватели, седем сегментен LED дисплей и други различни компоненти. В допълнение към това, близо до отразяващата лента е поставен сензор - например алуминиево фолио, което е фиксирано върху въртящата се повърхност. Светодиодът, насочен от това устройство, се отразява, когато лентата се разпознае от фототранзистора.

Op-amp LM 324 , като компаратор, сравнява напрежението на този транзисторен колектор с фиксираното напрежение. Следователно той генерира непрекъснати импулси за въртене на вала. Тези влакови импулси се прилагат към микроконтролера, който след това ги преброява и ги преобразува в RPM, както е програмирано. Освен това те се показват в седемсегментен дисплей, който е свързан в задвижваната от транзистора обща анодна конфигурация.

Това е всичко за схемата на цифровия тахометър и нейните видове. Надявам се, че имате пълна информация за цифровите оборотомери на една платформа. Освен това, всякакви въпроси относно тази тема и относно проектирането на веригата, можете да ни пишете, като коментирате в раздела за коментари.

Кредити за снимки