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

Электронный тахометр своими руками

Тахометр электронный: установка и подключение

Многие автолюбители отлично знают, зачем и с какой целью инженеры придумали тахометр в автомобилях. Некоторые на него вовсе не смотрят, а на некоторых автомобилях его наличие и не предусмотрено. Для таких авто предусмотрен тахометр электронный?

Что собой представляет?

Прежде чем говорить об электронике, давайте посмотрим, для чего необходимо это устройство в целом.

Основная функция

Тахометр помогает неопытным водителям, которые еще не могут определять обороты по звуку работы агрегата, подобрать правильную передачу. Езда на правильно выбранной передаче позволяет не только значительно увеличить ресурсы узлов силового агрегата, но и экономить топливо. Когда стрелка прибора заходит в красную зону, рекомендуется переключить более высокую передачу. Также данный прибор используют для регулировок карбюраторов как на холостом ходу, так и во время езды.

Принцип действия

Тахометр регистрирует число импульсов, которые подаются от датчиков. Также учитываются паузы между импульсами и порядок, с которым они поступают. Процесс подсчета может быть осуществлен при помощи как прямого так и обратного направления. Показатели, зачастую, переводятся в определенную величину. Величиной этой может быть какой угодно показатель. Большинство этих приборов можно обнулять. Что касается точности показаний, то она довольно условная. Тахометр электронный самого лучшего качества имеет точность около 100 об/мин.

Устройство цифрового тахометра

Если рассматривать данное устройство, то этот прибор состоит из:

  • центрального процессора;
  • 8‑ми или более разрядного АЦП;
  • датчика температуры ОЖ;
  • дисплея;
  • оптрона, который используется для диагностики;
  • блока сброса.

Электронные стрелочные устройства

Тахометр электронный в большинстве случаев изготовлен в формате дисплея. На этот экран выводятся показания.

Собираем электронный тахометр своими руками

Зачем покупать, когда все можно собрать самостоятельно? Это не так дорого и достаточно интересно. Для сборки существует несколько вариантов устройств. Эти приборы собирают на основе контактных или же бесконтактных датчиков. В бесконтактных системах оптического типа для регистрации импульсов применяет лазерные или же инфракрасные лучи. Вычисляется время одного оборота. Давайте посмотрим, как собрать собственное устройство с оптической регистрации при помощи микроконтроллера типа Arduino.

Схема электронного тахометра на Arduino

Для сборки прибора понадобится, естественно, микроконтроллер Arduino. Если его нет, то сойдет любой другой контроллер с похожими характеристиками, но тогда нужно будет дополнительно собирать программатор. Также для этой схемы нужны резисторы 33 кОм, 270 Ом, 10 кОм в виде потенциометра. Еще можно приобрести синий светодиод, инфракрасный светодиод и фотодиод. Далее найдите ДСВ-дисплей и микросхему регистра сдвига с маркировкой 74НС595. Здесь используется оптический датчик и принцип отражения лучей. С этой системой вам не придется беспокоиться о том, какая должна быть толщина ротора, а количество его лопастей не сможет изменить показатели. Датчик сможет точно считывать обороты.

Собираем датчик

Первым делом для создания датчика нужен инфракрасный диод и наш фотодиод. На первом шаге отшлифуйте диоды до тех пор, пока они не примут плоскую форму. Затем рекомендуется сложить полоску из бумаги в форме прямоугольной трубочки.

Дальше по схеме

Резисторы и их номиналы могут немного различаться. Это зависит от диодов. Переменный резистор дает возможность менять уровень чувствительности полученного датчика. Так, «земля» соединяется с резистором на 33 кОМ и с переменным резистором, а тот, в свою очередь, соединяется с проводом, который нужно установить перед потенциометром. Минус светодиода соединяется через оставшийся резистор с землей, а плюс идет на «Ардуино». Итак, получилось три вывода – земля, плюс и сигнальный провод. В этой схеме применяется 8‑ми разрядный регистр сдвига и дисплей. В корпусе желательно продумать углубления для индикатора. Теперь резистор в 270 Ом паяется к светодиоду и дальше устанавливается в 12 контакт микроконтроллера. Теперь тахометр электронный готов. Можно заняться его программированием и калибровкой. Программу для «Ардуино» можно найти на автомобильных ресурсах.

Еще один самодельный тахометр

Для того чтобы измерять количество оборотов, как мы уже знаем, применяется подсчет импульсов прерывателя или же напряжение от свечей зажигания. Частота этих импульсов связана линейно с частотой вращения мотора. Также можно попробовать организовать индуктивную связь с такой цепью, что и будет продемонстрировано в данном устройстве. В качестве основы для этого варианта используется одновибратор с маркировкой LM 555.

Тахометр на мототехнику

Как поставить электронный тахометр на мотоцикл? Здесь у владельцев мототранспорта есть выбор: или приобрести готовое оборудование, либо изготовить самостоятельно. Предположим, что есть мотоцикл, есть прибор для контроля оборотов. Но как подключить электронный тахометр? Аппарат ТХ-193 от шестерки для этих целей подходит лучше всего для монтажа на отечественные марки мотоциклов.

Если мотоцикл не отечественный и имеется все тот же электронный тахометр, схема подключения немного изменится. В этом случае запитывать придется через замок зажигания. Там есть специальные контакты для этих целей. Если на мотоцикле нет стартера, тогда аккумулятор следует подключать к выходу выпрямителя. А от аккумулятора уже можно через выключатель подать питание непосредственно на тахометр. Если выпрямителя нет, нужно купить. Если нет аккумулятора, можно его поставить. Самый простой вариант — это источник питания от ИБП или старого фонаря. Если подключать измерительный прибор прямо к катушке генератора, тогда он сгорит. Во избежание этого можно попросить соседа-радиолюбителя сделать регулятор напряжения на тиристорах.

Если двигатель имеет три цилиндра, тогда здесь на вход подаются сигналы от двух катушек. Также существуют технические возможности для установки тахометра и на шестицилиндровые мотоциклы, но для этого уже требуется приобрести фирменное оборудование.

Установка тахометра на автомобили ВАЗ

Можно приобрести внештатный тахометр электронный (ВАЗ 2109 не оборудованы этими нужными приборами штатно) и радоваться жизни. Современные устройства еще и многофункциональны. На многих из них автолюбитель найдет дополнительно часы с будильником и еще много чего полезного.

Стоит заметить, что эти аппараты различаются по типу питания двигателя. Для бензиновых моторов принцип работы один, для дизелей – полностью другой.

Бензиновые устройства тоже имеют различия по количеству цилиндров

Итак, все куплено. Теперь определитесь, куда вы будете устанавливать электронику. Многие ставят на приборную панель, другие монтируют возле замка зажигания. Однако лучше всего, если установка электронного тахометра будет выполнена в том месте, где он не будет портить внешний вид панели.

Для закрепления поможет лучший друг автолюбителя – двухсторонний скотч. Это универсальное средство спасает в самых разных ситуациях.

Подключение устройства своими руками

Не все разбираются в электронике, но уметь подключать измерительный аппарат все-таки желательно. Это не вызовет сложностей, ведь проводов лишь три. Первое, что следует сделать – это взять провод от тахометра в подкапотное пространство. Проще всего это получится сделать через отверстие троса спидометра. Дальше понадобится кусок проволоки. Она должна быть где-то один метр длиной, тонкая и жесткая. С одного конца при помощи изоленты закрепите провод от прибора. Старайтесь работать аккуратно. Другой конец проволоки аккуратно вставьте в отверстия троса и толкайте. Подключение электронного тахометра можно осуществить следующим образом. Плюсовой провод подключается к катушке зажигания (контакт Б). Сигнальный провод подключите к контакту К все той же катушки. Минус соедините с массой. Работайте максимально аккуратно, провода очень тонкие и очень ненадежные.

Читать еще:  Ангельские глазки на газ 31105

Электронный тахометр-индикатор для любого авто – схема

Автомобильный рынок сегодня предоставляет выбор, как бюджетных иномарок хорошего качества, так и более дорогих автомобилей «премиум» класса. Имеющиеся на рынке электронные тахометры рассчитаны на автомобили отечественного производства, на четырехцилиндровые, рядные двигатели. К любой модели автомобилю ВАЗ легко можно подсоединить электронный тахометр. Концепция четырехцилиндрового двигателя сейчас на рынке наиболее распространенная, но помимо них существуют и 3-цилиндровые или 6-8-12-цилиндровые двигатели. В таком случае невозможно качественно подключить электронный тахометр к автомобилю, показатели прибора не будут точно отображать действительные параметры.

На рисунке 2 изображена электрическая схема квазианалогового электронного тахометра. Принцип работы этого устройства следующий. Частота вращения коленвала двигателя, соответствует линейной шкале светодиодов, которые размещены на панели тахометра. Конечно цифровые тахометры, которые были произведены на заводе, более точны в своих показаниях, но они стоят денег. Мы же предлагаем создать подобный прибор своими руками, и с небольшим набором компонентой базы.

Шкала электронного тахометра состоит из 9-ти светодиодов. Каждый светящийся светодиод должен соответствовать 600 об/мин двигателя. На холостом ходу двигателя должен работать лишь один светодиод. Регулировка тахометра производится путем подбора номинала резистора R6. В зависимости от сопротивления резистора, можно настроить индикаторы на необходимое количество цилиндров. Можно также изменить цену деления.

Источником импульсов для полноценной работы электрического тахометра в зависимости от комплектации автомобиля, может выступать датчик Холла, который включен в электронную систему зажигания, датчик положения вала и другие варианты исполнения. Работа этих приборов посылает на нашу электрическую схему импульсы, которые изменяют сопротивления R1.

Индикатор-тахометр работает как упрощенный частотомер. Импульсы, которые постоянно поступают от датчика автомобильного двигателя, попадают на счетный вход десятичного счетчика. Импульсы от работы тактового генератора поступают на вход «обнуления». Состояние счетчика зависит от входной частоты импульса. Чем больше частота, тем на большее число изменится состояние счетчика.

Светодиоды будут, светится в зависимости от входной частоты индикатора. Десятичный дешифратор подсоединен на выходе счетчика. В процессе подсчета входных импульсов, ни один светодиод не включается. Инерционность человеческого зрения создает как бы впечатление одновременного свечения светодиодов.

Питание для работы схемы устройства можно подключать из любого источника, в обход зажигания. В качестве точки подсоединения может служить прикуриватель, разъем подключения автомобильной магнитолы.

В некоторых случая питание на схему можно подавать от замка зажигания. Разницы большой нет, когда мотор не работает, электрическая цепь рассоединена, соответственно не поступает ток на светодиоды, они перестают светить по завершению работы двигателя.

Диод VD1 предназначен для защиты электрической схемы от некорректной полярности питания, которое подается на вход схемы. Так как стабилизатор напряжения отсутствует, микросхема К561 работает при стандартном напряжении до 15 В. Всем автоэлектрикам и автомобильным владельцам известно, что автомобильная электросеть не должна подавать больше чем 14 вольт напряжения, так как это плохо влияет на работу бортовых электрических приборов.

Датчик оборотов коленвала посылает импульсы в реальном времени на базу транзистора VT1. Транзистор КТ3102 можно заменить аналогом КТ315. На входе используется транзистор для защиты входа КМОП-микросхемы от различных перепадов напряжения, которые возникают в электросети автомобиля. Также транзистор VT1 работает как преобразователь.

Номинал резистора R1 выбираем в зависимости от источника импульсов. На схеме указано сопротивление, соответствующее размаху импульсов с выхода датчика положения коленвала в инжекторном двигателе или же датчика Холла в бесконтактной схеме зажигания карбюраторного двигателя.

Импульсы, которые уже согласованны между собой по уровню, снимаются с коллектора VT1 и поступают на триггер Шмитта, который построен на элементах D1.1-D1.2. Триггер отвечает за преобразование импульсов в необходимую для работы счетчика форму. Конденсатор С2 подавляет помехи, которые могут вызывать сбои в работе счетчика. В паре с резистором R4, конденсатор С2 образует в некотором роде фильтр, который не пропускает импульсы относительно высокой частоты.

Выход D1.2 подает на счетный вход D2 импульсы. Мультивибратор собран на двух других элементах микросхемы D1. Мультивибратор генерирует тактовые импульсы определенной частоты. Тактовая частота в свою очередь зависит от выбранного сопротивления R6. Эти импульсы поступают на часть электрической цепи C3-R7, что способствует формированию импульса для обнуления счетчика D2.

Светодиоды индикации HL1-HL9 подключены к выходам счетчика D2. Микросхема К561ИЕ8 имеют относительно слабый ток на своих выходах, поэтому рекомендуется использовать в качестве индикаторов сверхяркие светодиоды (при низком поступающем токе – они светятся как обычные индикаторные). Микросхему К561ЛЕ5 заменяем в случае необходимости аналогом К561ЛА7 или CD4001, CD4011. Микросхему К561ИЕ8 можно заменить на CD4017. В схеме присутствует регулятор яркости R9, с помощью которого мы можем регулировать поступающий ток, а соответственно и яркость индикации. Это позволяет ночью уменьшить яркость светодиодов, чтобы они не слепили глаза водителю.

На рисунке 2 изображена простая печатная плата, на которой и собран индикатор. Для того чтобы не усложнять разводку дороже платы, было принято решение подключать светодиоды HL1- HL4 к выходам счетчика через перемычки из монтажного провода. Светодиоды присоединены к печатной плате в одну линию.

В том случае если конструкция приборной панели автомобиля не позволяет компактно поместить весь модуль со схемой и диодами, то светодиоды можно вынести за пределы платы, установив их на отдельный участок приборной панели.

Существует еще один вариант выхода установки тахометра на приборную панель. Это собрать индикатор в самостоятельный пластиковый корпус. При помощи двухстороннего скотча приклеить его в удобном месте.

Светодиоды лучше купить сверяркие. Желательно прямоугольной формы.

После установки прибора в сборе на его место, нужно подстроить правильную работу устройства. Наладку следует начинать с расчета сопротивления R1 исходя из того, что указанное на схеме сопротивление соответствует размаху входящих импульсов. Затем нужно заменить резистор R6 последовательно включенными переменными резисторами на 1 Ом и постоянным на 10 кОм. Далее подстраиваем переменный резистор на максимальное сопротивление. Нужно его подстроить так, чтобы на холостом ходу двигателя светились только два светодиода. Отметьте это положение резистора. Затем еще нужно уменьшить сопротивление, чтобы светился лишь один светодиод. Теперь, когда вилка сопротивлений установлена, нужно отрегулировать резистор в среднее положение. Далее измеряем полученное сопротивление и узнаем необходимо сопротивление R8.

Использую специальным прибором на станции техобслуживания можно измерить частоту работы коленвала автомобиля. Таким образом, имея необходимые данные о количестве оборотов коленвала можно более точно подстроить индикаторы, с показаниями образцового прибора. Этот прибор – только индикатор, не нужно к нему относится как к измерительном прибору.

Читать еще:  После зарядки аккумулятора потемнел электролит


Самодельный тахометр для автомобиля

Некоторые автолюбители так привыкают к тахометру, что при замене авто, в котором нет тахометра, чувствуют себя очень неуютно. Тахометр помогает правильно отрегулировать двигатель, уменьшить расход бензина, увеличить общий ресурс двигателя и приучится правильно водить автомобиль. Существуют готовые покупные тахометры, но цена обычно довольно высока. Есть сложные и простые схемы автомобильных тахометров, по которым тахометр можно сделать самому. Предлагаю простые схемы тахометров.

Первый вариант простого тахометра.

Для измерения числа оборотов используются импульсы прерывателя или напряжение от свечи, так как их частота линейно связана с частотой вращения вала двигателя автомобиля. Можно также обеспечить индуктивную связь с этой цепью, что и сделано в приборе, схема которого представлена на рисунке.

Основой схемы этого тахометра является одновибратор (DA1), запуск которого производят импульсы от работающей системы зажигания автомобиля, наведенные в катушке L1. Входная клемма Х1 может использоваться для настройки тахометра или же для подачи сигнала с прерывателя, как это показано пунктиром. Для четырехцилиндрового 4-тактного двигателя, имеющего 3000 об/мин, частота прерывания составит 100 Гц, а для 1500 об/мин — 50 Гц, что позволяет просто калибровать прибор по частоте сети.

Импульсы с выхода 3 микросхемы DA1 поступают на стрелочный индикатор — миллиамперметр РА1, который их интегрирует и показывает действующее напряжение в цепи. Атак как длительность у всех импульсов на выходе одновибратора одинаковая, напряжение, которое покажет прибор, будет пропорционально частоте образования искр. Шкалу РА1 можно проградуировать в частоте вращения вала (обороты в минуту). В качестве датчика (катушки L1) можно использовать магнитную головку от магнитофона, расположенную вблизи от высоковольтной катушки, или же потребуется сделать намотку на проводе, идущем от катушки зажигания к распределителю (укрепляется изоляционной лентой). Для защиты входа микросхемы от высоковольтных выбросов напряжения в качестве VD2 лучше использовать TVS-диод на напряжение ограничения 12 В. В качестве индикатора также можно использовать магнитофонный индикатор уровня сигнала или любой аналогичный прибор.

Следующая схема простого автомобильного тахометра.
Для изготовления тахометра понадобится опять таки крупный индикатор уровня записи от магнитофона (м476З). Заметьте, данная схема очень простая, это вроде выпрямителя-интегратора импульсов, которые поступают от прерывателя системы зажигания автомобиля. Обратите внимание, что высшая отметка шкалы составляет 6000 оборотов в минуту.


Импульсное напряжение, поступающее на конденсатор С1 через развязывающий резистор R1, устраняет выбросы напряжения на спаде и фронте. После чего идёт параметрический стабилизатор на R2 VD1, он ограничивает амплитуду данных импульсов. В дифференцирующую цепь входит конденсатор C2. Данная цепь является преобразователем переменного напряжения, имеющего прямоугольную форму в короткие импульсы. В итоге параметры данных импульсов не влияют на амплитуду и длительность входных импульсов, поэтому при изменении частоты вращения меняется только их частота. Конденсатор C2 заряжается с помощью выпрямительного моста, а разряжается с помощью резисторов R1 и R2. Некоторая часть разрядного и зарядного токов конденсатора C2 протекает сквозь измерительный прибор, в результате чего происходит отклонение стрелки. Благодаря инерционности механизма работа выполняется непрерывно.
Этот тахометр можно разместить в любом удобном месте приборной панели автомобиля. Советуем вам воспользоваться индикатором с подсветкой, либо же установите в его корпус небольшую лампочку, что очень положительно скажется на восприятие показаний в темное время суток.
Чтобы наладить прибор понадобится другой автомобильный тахометр. С его помощью Вы сможете отградуировать изготовленный самодельный автомобильный тахометр. Если у Вас нет в наличии другого тахометра, можете воспользоваться генератором прямоугольных импульсов с изменяемой частотой была в пределах 25 — 200 Гц, и амплитудой 15 — 20 В.

Еще одна простая схема автомобильного тахометра. Прибор предназначен для измерения частоты вращения коленчатого вала карбюраторных двигателей с системой электрооборудования, у которой минус аккумуляторной батареи соединен с корпусом.


Основой схемы является формирователь одиночных импульсов, собранный на микросхеме CD4007 (отечественный аналог — К176ЛП1). Формирователь запускается положительными импульсами, возникающими в момент размыкания контактов прерывателя. Индикатор РА1, подключенный к выходу формирователя через ограничивающий резистор R5, измеряет напряжение на измерительном конденсаторе С1, которое пропорционально частоте входных импульсов с точностью не хуже 1. 2% — Частота следования импульсов в 30 раз меньше частоты вращения коленчатого вала четырехтактного двигателя.

И в завершении, еще одна простая схема тахометра для мотоцикла или мопеда. Тахометр предназначен для работы с одноцилиндровым двухтактным двигателем внутреннего сгорания с контактной или бесконтактной системой зажигания и позволяет измерять частоту вращения коленчатого вала до 10000 об/мин.
Схема тахометра

Принцип действия прибора. В исходном состоянии транзистор VT1 закрыт, а VT2 открыт. В это время левая (по схеме) обкладка конденсатора С 5 соединена через небольшое сопротивление открытого транзистора VT2 с шиной +5 В. Ток в это время через микроамперметр РА1 не идет. При первом отрицательном полупериоде переменного напряжения, поданного на вход тахометра, транзистор VT1 открывается, а VT2 закрывается. В это время С5 быстро заряжается через микроамперметр РА1, VD3 и R5.
При положительном полупериоде входного напряжения VT1 закрывается, а VT2 открывается. Теперь С5 разряжается через малое сопротивление открытого VT2 и VD4. При следующем отрицательном полупериоде процесс повторяется аналогично.
Подстроечным резистором R6 устанавливается верхняя граница частоты измеряемого сигнала. Номинал конденсатора С5 подбирается в зависимости от типа двигателя. Чем выше частота оборотов двигателя, тем меньше должна быть емкость конденсатора С5. Правильно собранная схема тахометра наладки не требует. Надо только подстроечным резистором R6 установить максимальные показания тахометра, открыв дроссельную заслонку двигателя до конца.

Схема подключения тахометра к электрооборудованию мотоцикла или мопеда.


Если используется контактное зажигание, вход самодельного тахометра подключается к точке А. Для бесконтактного зажигания — подключаем к точке Б.

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.

Читать еще:  Перемотка стартера своими руками

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.

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.

Таблица перевода оборотов вращения двигателя в частоту
Обороты двигателя, оборотов в минуту700800900100011001200150020002500300035004000450050006000
Частота генератора, Гц1213151718202533425058677583100
Частота генератора, 2×Гц242630343640506684100116134150166200

Так как в автомобилях обычно за один оборот вала двигателя датчик выдает два импульса, то при калибровке тахометра нужно устанавливать частоту на генераторе в два раза больше. Например, при калибровке точки шкалы 800 нужно будет подать на вход тахометра импульсы частотой не 13 Гц, а 26 Гц. Ряд частот для такого случая приведен в нижней строке таблицы.

Для того, чтобы не испытывать трудностей при калибровке шкал тахометра нужно знать принцип работы мостовой схемы. Перед Вами принципиальная схема моста постоянного тока. При равенстве соотношений величин резисторов R1/R2 и R3/R4 напряжения в точках диагонали моста A и B равны, и ток через mA не протекает, стрелка стоит на нуле.

Если, например, уменьшить величину резистора R1, то напряжение в точке А увеличится, а в точке В останется прежним. Через миллиамперметр, находящийся в диагонали моста потечет ток и стрелка отклонится. То есть при постоянном напряжении в точке В и изменении напряжения в точке А стрелка прибора будет двигаться относительно шкалы.

В схеме тахометра функцию резистора R1 выполняет резистор R9, и так далее. При увеличении оборотов двигателя, частота и ширина импульсов с выхода микросхемы увеличивается и таким образом увеличивается напряжение в левой точке подключения миллиамперметра, протекающий ток увеличивается и стрелка отклоняется. Резисторы в плечах моста подобраны в таком соотношении, чтобы мост был изначально разбалансирован, и равенство напряжений в точках подключения миллиамперметра наступало при 700 оборотов двигателя.

Номиналы резисторов на схеме указаны при сопротивлении рамки миллиамперметра 1,2 кОм. Если использовать прибор, имеющий другое сопротивление рамки, то придется подбирать номинал резисторов R8, R9 и R12, R13, временно заменив их переменными. После калибровки прибора, измеряется сопротивление переменных резисторов, и они заменяется постоянными.

Переключатель S1 можно не устанавливать и настроить прибор для измерения в требуемом диапазоне по одной шкале. В таком случае точность измерений снизится в два раза. При растянутой шкале прибора такой точности тоже будет достаточно.

Тахометр, выполненный по предложенной схеме, является законченным прибором и его можно применять для измерения частоты вращения любых валов, например, двигателя моторной лодки, электродвигателей. В качестве датчиков могут использоваться датчики холла, фото и электромагнитные датчики. Достаточно доработать схему входного формирователя импульсов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×