Работа схем цифрового тахометра с использованием микроконтроллера и их типы

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Цифровой тахометр - это цифровое устройство, которое измеряет и указывает скорость вращающегося объекта. Вращающийся объект может быть велосипедной шиной, автомобильной шиной, потолочным вентилятором или любой другой мотор , и так далее. Схема цифрового тахометра состоит из ЖК-дисплея или ВЕЛ считывание и память для хранения. Цифровые тахометры более распространены в наши дни, и они предоставляют числовые показания вместо циферблатов и стрелок.

Цифровой тахометр

Цифровой тахометр



Цифровой тахометр - это оптический энкодер, который определяет угловую скорость вращающегося вала или двигателя. Цифровые тахометры используются в различных приложениях, таких как автомобили, самолеты, а также в медицине и приборостроении.


Что такое тахометр?

Слово тахометр происходит от двух греческих слов: тахос означает «скорость», а метрон означает «измерять». Он работает по принципу генератора тахометра, то есть когда двигатель работает как генератор он производит напряжение в зависимости от скорости вала. Он также известен как счетчик оборотов, и его принцип действия может быть электромагнитным, электронным или оптическим. Мощность, точность, диапазон оборотов, измерения и дисплей - вот характеристики тахометра. Тахометры могут быть аналоговыми или цифровыми показывающими измерителями, однако в этой статье речь идет только о цифровых тахометрах.



Типы цифровых тахометров

Цифровые тахометры подразделяются на четыре типа в зависимости от методов сбора данных и измерения.

  • По способу сбора данных тахометры бывают следующих типов:
  1. Тип контакта
  2. Бесконтактный тип
  • По методике измерений тахометры бывают следующих типов:
  1. Измерение времени
  2. Измерение частоты

1. Цифровой тахометр контактного типа.

Цифровой тахометр контактного типа

Цифровой тахометр контактного типа

Тахометр, контактирующий с вращающимся валом, известен как тахометр контактного типа. Этот вид тахометра обычно крепится к машине или электрический двигатель . К нему также можно прикрепить оптический кодировщик или магнитный датчик, чтобы он измерял скорость вращения.

Цифровые тахометры могут измерять низкую скорость при 0,5 об / мин и высокую скорость при 10 000 об / мин и оснащены карманом для хранения данных по окружности. Технические характеристики этого тахометра: 5-значный ЖК-дисплей, диапазон рабочих температур от 0 до + 40 ° C, диапазон сохранения температуры от -20 до + 55 ° C и скорость вращения от 0,5 до 10 000 об / мин.


2. Бесконтактный цифровой тахометр.

Бесконтактный цифровой тахометр

Бесконтактный цифровой тахометр

Тахометр, который не требует физического контакта с вращающимся валом, называется бесконтактным цифровым тахометром. В этом типе лазер или оптический диск прикреплен к вращающемуся валу, и его можно прочитать с помощью ИК-луча или лазера, который направляется тахометром.

Этот тип тахометра может измерять от 1 до 99 999 об / мин, угол измерения составляет менее 120 градусов, а тахометр имеет пятиразрядный ЖК-дисплей. Эти типы тахометров эффективны, надежны, точны и компактны, а также видны с большого расстояния.

3. Цифровой тахометр для измерения времени.

Тахометр, который рассчитывает скорость путем измерения временного интервала между входящими импульсами, известен как цифровой тахометр с временной привязкой. Разрешение этого тахометра не зависит от скорости измерения, и он более точен для измерения низкой скорости.

4. Цифровой тахометр для измерения частоты.

Тахометр, который вычисляет скорость путем измерения частоты импульсов, называется частотным цифровым тахометром. Этот тип тахометра разработан с использованием красного светодиода, и оборот этого тахометра зависит от вращающегося вала, и он более точен для измерения высокой скорости. Эти тахометры отличаются низкой стоимостью и высокой эффективностью, которая находится в диапазоне от 1 Гц до 12 кГц.

Внутренняя работа этих тахометров может осуществляться с использованием генератора тахометра или только с электронными компонентами, которые описаны ниже.

Генератор тахометра

Микроэлектрическая машина, которая используется для преобразования скорости вращения и значений вала машины в электрический сигнал, известна как генератор тахометра. Работа генератора тахометра основана на том принципе, что угловая скорость ротора пропорциональна генерируемой ЭДС, если поток возбуждения постоянен.

Генератор тахометра

Генератор тахометра

Для этих тахометров указывается генерируемое напряжение, точность, максимальная скорость, пульсации и рабочая температура. Такие генераторы тахометров используются в качестве датчиков в различных автомобильных и электромеханических компьютерных устройствах.
Генераторы могут быть переменного или постоянного тока.

Электронный тахометр

Тахометр изготовлен исключительно из электронные компоненты и используется для измерения скорости двигателя или любого другого движущегося объекта в оборотах в минуту, известен как электронный тахометр. Электронные тахометры используются в приборной панели автомобиля для измерения скорости движения. Эти тахометры легкие, удобные для просмотра и точные в любых условиях.

Электронный тахометр

Электронный тахометр

Блок-схема цифрового тахометра

Оперативная установка цифрового тахометра состоит из различных блоков, таких как оптический или магнитный датчик, блок формирования сигнала, микроконтроллер , память, дисплей и внешний порт, как показано на рисунке.

Блок-схема цифрового тахометра

Блок-схема цифрового тахометра

Оптическое зондирование: Оптический датчик состоит из оптического диска, расположенного рядом с двигателем, который генерирует импульсы, пропорциональные вращающемуся валу. Диск с прорезями и ИК-излучатель используются для генерации этих импульсов.

Магнитное зондирование: В этом смысле есть возможность использовать датчики на эффекте Холла или магнитные датчики. Принцип эффекта Холла генерирует импульсы, пропорциональные скорости вращения вала, а магнитные датчики используются для генерации импульсов, используя переменное сопротивление.

Преобразование сигнала: Выходные сигналы от датчиков зашумлены и поэтому фильтруются, усиливаются и оцифровываются, чтобы микроконтроллер распознал эти сигналы для дальнейших действий.

Микроконтроллер: Микроконтроллер используется для анализа и обработки показаний датчиков. Он отправляет эту информацию на устройство отображения, и когда скорость уменьшается или увеличивается до предварительно определенного уровня, он предупреждает пользователя, предпринимая соответствующие действия.

Объем памяти: В блоке памяти хранятся данные из микроконтроллер .

Экран: Функция блока дисплея - просматривать сохраненные значения, передаваемые с микроконтроллера.

Бесконтактный цифровой тахометр с использованием 8051

Этот бесконтактный тахометр реализован для создания трехзначного бесконтактного цифрового тахометра с использованием 8051 микроконтроллеры который можно использовать для измерения оборотов колеса, диска, вала и т. д.

Схема цифрового тахометра с использованием 8051

Схема цифрового тахометра с использованием 8051

В этой схеме используются различные компоненты, такие как микроконтроллер, фототранзисторы, операционные усилители, семисегментный светодиодный дисплей и другие различные компоненты. Кроме того, рядом с отражающей полосой размещается датчик - например, алюминиевая фольга, прикрепляемая к вращающейся поверхности. Светодиод, направленный от этого устройства, отражается, когда полоса обнаруживается фототранзистором.

Операционный усилитель LM 324 в качестве компаратора сравнивает напряжение коллектора транзистора с фиксированным напряжением. Следовательно, он генерирует непрерывные импульсы для вращения вала. Эти последовательности импульсов подаются на микроконтроллер, который затем подсчитывает их и преобразует в запрограммированные обороты. Кроме того, они отображаются на семисегментном дисплее, который подключен в конфигурации с общим анодом, управляемым транзисторами.

Речь идет о схеме цифрового тахометра и ее типах. Я надеюсь, что у вас есть полезная информация о цифровых тахометрах на единой платформе. Кроме того, любые вопросы по этой теме и по проектированию схемы вы можете написать нам, оставив комментарий в разделе комментариев.

Фото кредиты