- Princip činnosti tachometru na mikrokontroléru
- Jednoduché zařízení pro měření rychlosti otáčení
- Analogové a digitální tachometry
Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Otáčkoměr je zařízení pro přeměnu neelektrického parametru (otáčky) na elektrický (pulsy, napětí, proud). S ním můžete určit počet otáček za určitou jednotku času (nejčastěji interval je 1 minuta).
Otáčkoměr je navržen tak, aby proměnil neelektrický parametr na elektrický.
Domácí tachometr může být založen na prakticky libovolném čtecím zařízení. Velmi často používané senzory:
- indukční;
- Hall;
- kapacitní;
- odporový;
- fotorezistivní;
- konci
Princip činnosti tachometru na mikrokontroléru
Pokud vezmeme jako základ moderní prvek základny, pak je možné s použitím několika mikroobvodů vybudovat zcela funkční domácí tester na LED nebo pomocí LCD displeje. Navíc, možnosti čtenářů mohou být mnoho. Je možné uvažovat jak indukční spojení, tak Hallovo čidlo. Proces transformace v tachometru na mikroprocesorech:
Přístroj otáčkoměru.
- Na ose otáčení je kotouč, na jehož okraji je výstupek - jeden zub malé výšky. Velikost disku může být naprosto cokoliv. Hlavní věc je, že rychlost odezvy senzoru vám umožní opravit jeden tah.
- Proti zubu disku je instalován senzor. Funguje pouze při průchodu zubu v jeho blízkosti.
- Čtečka tachometru přijímá signál do snímače, pokud je úroveň signálu malá. Převodník se skládá z operačního zesilovače, který několikrát zvyšuje úroveň signálu.
- Signál z operačního zesilovače přejde do čítače pulzů. Lze provést na jednoduchém mikrokontroléru. Pouze to musí být vestavěný software.
- Počet pulzů, které regulátor počítá, se přivádí do zařízení, které provádí výpočet dat. To je stejný mikrokontrolér, ale má jiný algoritmus. Zařízení podle určitého schématu, které je do něj začleněno, uvažuje počet otáček za určité časové období.
- Další fází je přeměna digitálního signálu na vizuální formu. Tento úkol je řešen LCD displejem s mikroobvodem, který jej ovládá.
Jednoduché zařízení pro měření rychlosti otáčení
Jako základ pro výrobu tachometru si můžete vzít kalkulačku.
Tachometr však můžete postavit nejen pomocí mikrokontrolérů. V nepřítomnosti základny elementu, dokonce jednoduchá kalkulačka pomůže se dostat ven situace. Domácí tachometr založený na něm nebude mít vysokou přesnost a nebude fungovat pro zobrazení otáček za minutu. Kalkulačka však bude sloužit jako dobrý pulzní čítač. Jako signální zařízení (senzor) je povoleno používat indukční senzory, stejně jako mnoho dalších. Když se disk otáčí, měl by se na senzoru objevit pouze jeden impuls na otáčku. Kromě toho musí být kontakty snímače normálně otevřeny a v okamžiku průchodu zubu disku jsou uzavřeny.
To je ideální, pokud se rozhodnete použít jednoduchý domácí tachometr založený na kalkulačce. Ale takové zařízení by bylo užitečné, pokud by měření mělo být prováděno velmi zřídka. Pokud je vyžadováno stálé sledování rychlosti, je lepší použít spolehlivější zařízení. Kontakty jsou jednoduše pájeny paralelně s přídavným tlačítkem mikrokalkulačky. Při měření rychlosti otáčení se provádějí následující akce:
- Zahrnuta kalkulačka.
- Stiskněte tlačítka "+" a "1".
- Spustí se zařízení, na kterém je nutné změřit rychlost otáčení. Současně se aktivují stopky.
- Je provedeno odpočítávání 30 sekund, po kterém je hodnota zaznamenána na obrazovce kalkulačky.
- To je počet otáček za 0, 5 minuty. Zdvojnásobíte to, dostanete hodnotu za 1 minutu.
Analogové a digitální tachometry
Domácí tachometr může být dvou typů:
- Analog.
- Digitální.
Rozdíly jsou viditelné z titulků. První transformuje elektronický signál a dá jej do zobrazovacího zařízení - voltmetry, ampérmetry, LED diody. Druhý konvertuje analogový signál na sled nul a jedniček, které jsou snadno rozpoznatelné mikrokontroléry. Ty pracují s takovými komplexními kombinacemi a nakonec převádějí počáteční hodnotu na čísla na displeji.
Obvod analogového tachometru.
Analogové tachometry se skládají z následujících hlavních uzlů:
- elektronický mikroobvod fungující jako zesilovač a převodník analogového signálu;
- zapojení propojující všechny prvky tachometru;
- stupnice se specifickým odstupňováním, které se aplikuje současným měřením rychlosti otáčení referenčním otáčkoměrem (namísto váhy lze použít diody LED namontované za sebou);
- šipky označující aktuální hodnotu požadované hodnoty;
- elektromagnetická cívka, na které je umístěna osa šipky;
- čtečka - jistič (ve své kvalitě často slouží jako indukční senzor).
Obvod digitálního tachometru.
Digitální tachometry plní podobnou funkci, ale sestávají z jiných uzlů:
- ADC s 8 číslicemi;
- centrální procesor, který vykonává funkci převodu analogového signálu na sekvenci 1 a 0;
- LCD displej pro zobrazení aktuální hodnoty určité hodnoty;
- snímač otáček - vypínač, musí být použit buď se zesilovačem nebo s bočníky, v závislosti na provedení;
- speciální čip, který umožňuje resetovat aktuální hodnoty na nulu;
- v automobilech, čidlech teploty kapaliny, v kabině, tlaku oleje, rychlosti a mnoha dalších mohou být připojeny k CPU.
V "srdci" čipu s pomocí osobního počítače je položen určitý algoritmus, podle kterého je práce prováděna. Procesor vypočítává matematické vzorce, které závisí na tom, který parametr má být měřen. Při monitorování jedné hodnoty bude algoritmus nejjednodušší.
Digitální tachometr v autě lze také použít jako záznamník teploty, tlaku, rychlosti. Mikrokontrolér má několik vstupů a výstupů. Čtecí zařízení jsou k nim připojena přes vyrovnávací paměti - měniče a zesilovače signálu. Stojí však za povšimnutí, že při zavádění přídavného zařízení do konstrukce tachometru je nutné toto zohlednit v algoritmu a softwaru mikrokontroléru.
Chcete-li vytvořit domácí digitální tachometr, budete potřebovat znalost osobního počítače a programovacího jazyka. To bude užitečné a schopnost psát algoritmy. Proto bude jednodušší používat konvenční mikroobvody, které zesílí signál přerušovače a dají jej na proužek diod LED nebo ukazatel šipky. Pokud existuje řada LED diod skládajících se z 10 kusů na tisíc otáček, pak může být aktuální hodnota určena s přesností sto.