Цифровой тахометр своими руками – Автомобильный стрелочный тахометр для новичка или немного шаманства с фиксированной точкой на AVR

Содержание

Цифровой тахометр на микроконтроллере PIC16F628

Этот цифровой тахометр пригоден для подсчета количества оборотов практически любого типа  двигателя внутреннего сгорания. Погрешность измерения тахометра составляет всего  50 оборотов/минуту.  Для показа результата используется четырехразрядное светодиодное табло.
Для настройки режима работы необходимо использовать кнопку «Select». Первое нажатие выводит на табло текущий режим работы. Режимом работы по умолчанию является третий, когда датчик выдает два импульса за оборот маховика. Соответственно, на табло появится надпись Р-2,0.

Цифровой тахометр на микроконтроллере PIC16F628

Каждое последующее нажатие кнопки переключает режим работы тахометра на следующий. Всего их девять: 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 имп./оборот соответственно,  они устанавливают количество импульсов выдаваемых датчиком за один оборот маховика.  Чем выше количество импульсов, тем точнее производится измерение.

Цифровой тахометр на микроконтроллере PIC16F628

После выбора режима работы необходимо подождать 5-10 секунд. За это время  тахометр произведет  запись режима работы  в память микроконтроллера и перейдет в рабочий режим. В дальнейшее тахометр будет сразу при подаче питания переходить в рабочий режим. Если возникает необходимость перенастроить тахометр, то надо нажать кнопку «Select» и произвести настройку тахометра еще раз.

Стоит  обратить внимание на параметры и устройство входной цепи. Для конкретного типа зажигания возможны некоторые корректировки номиналов, из-за разных устройств зажигания в различных видах авто.  Это необходимо, чтобы тахометр хорошо работал с основными гармониками и не реагировал на высшие гармоники.  Без такой корректировки точная работа тахометра невозможна.

Обновленная версия прошивки включает в себя функцию проверки индикаторов. Это необходимо для проведения двухсекундного теста выявления неисправности датчиков.

Прикрепленные файлы: 

ПрошивкаСкачать

Автор: Вадим Корнелюк. Москва.


Электронный тахометр - Законченные проекты

Восстанавливая токарный станок ТВ-16, решил заменить редуктор (контрпривод ) на ПЧ.

Для этого был приобретен ПЧ Magnetek GPD205-B001 AC DRIVE 380VAC 3PHASE 1,5 KW у нашего коллеги Гаражник из Ворнежа.

Но эксплуатация любого (не только токарного станка) с ПЧ наряду с преимуществами плавной (электронной) регулировки оборотов электродвигателя имеет и маленькое неудобство – отсутствие визуального контроля оборотов шпинделя станка. Поэтому в дополнение к ПЧ, в качестве источника информации об оборотах шпинделя, возникает необходимость в установке специального измерительного прибора - тахометра.

Проанализировав имеющийся опыт коллег на нашем форуме, я сначала пошел проторенным путем – купил на авторынке готовый автомобильный тахометр Т-520 с целью его установки на станок после необходимой доработки. Однако ближе познакомившись с этим прибором, был очень разочарован его возможностями и вынужден был от него отказаться.

Данный тахометр предназначен сугубо для автомобилей, т.к. имеет ряд ненужных дополнительных функций, которые делают неудобной его эксплуатацию на станке. Его принципиальной схемы и прошивки микроконтроллера я, конечно же, нигде не нашел. Поэтому решил делать тахометр сам. В поисках информации в Интернете по электронным тахометрам перебрал несколько вариантов решения данной задачи, от схем на дискретных элементах до схем на микроконтроллерах. Сразу отказался от вариантов дисплеев на ЖКИ по причине плохой информативности (необходимости вглядываться в их показания с близкого расстояния), что неудобно. Показания станочного тахометра, на мой взгляд, должны были выводиться крупными яркими цифрами и прямым счетом, т.е. без необходимости умножать показания на один или два порядка.

Изобретать велосипед я не стал. Взял за основу схему электронного тахометра на микроконтроллере ATTINY 2313 c небольшой его доработкой.

В качестве дисплея применен четырехразрядный цифровой светодиодный дисплей - индикатор с высотой цифр 14,2 мм (цвет лучше взять красный или оранжевый яркий). Для большей точности и стабильности измерений в схеме тахометра применен кварцевый резонатор на 8 MHz. Предел измерений тахометра 10 – 9990 об./мин. Показания младшего разряда (единицы) специально округляются до 10 для лучшего восприятия показаний (т.е. для устранения эффекта мелькания единиц). Для увеличения точности измерения за один оборот шпинделя датчик выдает на вход прибора 2 импульса. Частота обновления показаний тахометра выбрана 0,3 сек. Питание тахометра: DC 12V.

Для прошивки микроконтроллеров AVR попутно был изготовлен программатор STK200/300, который подключается к LPT разъему компьютера. При этом пользуюсь программой PonyProg2000.

Печатная плата разведена при помощи программы Sprint–Layout и изготавливается при помощи ЛУТ на фольгированном стеклотекстолите.

В качестве корпуса прибора использован корпус от реле РП-7. Хотя для установки тахометра на панель блока управления станком, отдельный корпус, в принципе, и не нужен.

Отдельно остановлюсь на датчике. Перепробовал несколько вариантов датчика: магнит-геркон, оптопара на просвет, оптопара на отражение… Остановился на последнем варианте: оптопара на отражение по причине простоты его изготовления , надежности и удобства в эксплуатации. Пробовал использовать готовые оптопары от оргтехники, но пришел к выводу, что лучше делать самому из доступных деталей: старой мышки от компьютера (с шариком) и корпуса кварцевого резонатора.

На плате мышки имеется 3 оптопары на просвет. Вырезается любая из них вместе с кусочками платы по ширине соответствующими внутреннему размеру корпуса кварцевого резонатора. К корпусу припаивается металлическая пластинка с отверстием для последующего крепления датчика в станке и сверлится отверстие для провода (я применяю двухжильный экранированный). Затем припаиваются провода к соответствующим выводам. Передающая и приемная части оптопары располагаются в корпусе рабочими поверхностями наружу под углом примерно 120 градусов таким образом, чтобы предполагаемая точка отражения как бы фокусировалась на расстоянии 10-15 мм от рабочей поверхности датчика. Корпус датчика заполняется эпоксидной смолой до уровня рабочих поверхностей оптопары, что обеспечивает его герметичность и механическую прочность. Поверхность контролируемой вращающейся плоскости окрашивается черной краской и к ней приклеиваются диаметрально 2 полоски алюминиевой фольги. Сам датчик закрепляется на расстоянии примерно 10 мм от контролируемой вращающейся поверхности.

 

 

В итоге получился простой , надежный и удобный тахометр, который можно устанавливать на любой станок или другое устройство для контроля за скоростью вращения детали.

По этой технологии мною изготовлены 4 экземпляра тахометра (2 - для своей мастерской и 2 - для коллеги orlovca из Воронежа). Все тахометры работают одинаково стабильно и надежно.

Автомобильный тахометр с цифровой индикацией.

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Измерительная техника >

Автомобильный тахометр с цифровой индикацией.

Для тех, кто хочет побаловать своего старинного четырехколесного друга новой цацкой и согреть руки у паяльника, предлагаю схему тахометра, подсчитывающего электрические импульсы, возникающие на первичной обмотке катушки зажигания(КЗ).Показания табло в тысячах и сотнях об/мин. Предел-9,9тыс об/мин

Импульсы амплитудой 350-400В снимаются с контакта КЗ подключенного к механическому прерывателю или электронному коммутатору. Так как процесс искрообразования-колебательный, на вход тахoметра необходимо пропустить только первый импульс максимальной амплитуды. Для этого служит стабилитрон VD1 с напряжением открывания около 100В. Конденсатор С1 гасит высокочастотные помехи, а диод VD2-отрицательные выбросы напряжения. Каскад на транзисторе VT1 служит для согласования уровней входных импульсов с логическими уровнями цифровых микросхем. Сигнал с коллектора VT1 запускает ждущий мультивибратор на микросхеме DD1, который вырабатывает счетные импульсы постоянной длительности примерно 3мс, подаваемые на счетные входы микросхем DD3 и DD4. Счетчики DD3 и DD4 включены по стандартной схеме синхронного прямого десятичного счета. Информационные выходы счетчиков подключены к входам дешифраторов двоичного кода в позиционный код семисегментного цифрового индикатора. Для увеличения яркости свечения индикаторов HL1 и HL2, они подключены к дешифраторам через буферные каскады на транзисторах VT2-VT15.

На микросхеме DD2 собран несимметричный мультивибратор, задающий измерительный интервал и управляющий работой схемы. Длительность положительного импульса в точке В задается емкостью С2 и резистором R5 и равна 300мс для применения в четырехцилиндровом двигателе. Длительность отрицательного импульса в точке В(положительного на выходе элемента DD2.4) зависит от С2 и R3 и примерно равна 3мс.

В начале цикла измерения передний фронт измерительного импульса дифференцируется цепью С4R8 и обнуляет счетчики DD3 и DD4. Затем высокий логический уровень на выводе 6 микросхемы DD1 разрешает работу ждущего мультивибратора и прохождение импульсов на входы счетчиков DD3 и DD4 до окончания измерительного импульса. Короткий отрицательный импульс в точке В инвертируется элементом DD2.4 и подается на выводы 1 микросхем DD5 и DD6, разрешая запись логических уровней с выходов счетчиков в регистры дешифраторов. После чего цикл измерения повторяется.

Питание схемы стабилизировано микросхемой DA1. С6 сглаживает выбросы напряжения автомобильного генератора, которые могут повредить микросхему стабилизатора. VD4-защита от дурака.

Конструкция:
1. Д817, ввиду больших размеров, впаян в разрыв провода, идущего от КЗ к тахометру, и заизолирован.(Вместо Д817 можно использовать неоновую лампочку).
2. DA1, C6 и VD4 установлены внутри П-образного основания из тонкого алюминия размерами 75х52х25мм. Над ними, отделенная картонной прокладкой, расположена основная плата. Вокруг всего этого картонная обечайка.

3. Индикаторы расположены на отдельной плате, соединенной с основной проводами.
4. Печатная плата односторонняя.

Синим цветом выделены проволочные перемычки. Проводники, выделенные на эл. схеме красным цветом, выполнены проводом МГТФ-0,2 со стороны пайки. С2 из серии К73-17 на 63В.
Настраивать тахометр лучше по частотомеру. Подбором R5 установить длительность положительного импульса в точке В 300мс. Или в точку соединения VD1 и R1 подать напряжение 50Гц 30:50В и добиться устойчивых показаний индикаторов "1,5тыс.".
Примечание: если установлено многоискровое зажигание-тахометр будет врать как сивый мерин.

Второй вариант тахометра изображен на следующей схеме:

Отличие от первой схемы в применении индикаторов с общим анодом и буферных каскадов на транзисторах p-n-p. В связи с этим на управляющие входы S(выводы 6) микросхем DD5 и DD6 поданы сигналы логической 1. Рекомендации по конструкции и настройке такие же как и для схемы №1. Чертеж печатной платы приведен ниже.

Третий вариант тахометра отличается уменьшенным энергопотреблением.

В нем используются вакуумно-люминесцентные индикаторы ИВ-6, которые подключены непосредственно к выходам дешифраторов К176ИД3. Питание индикаторов обеспечивает преобразователь напряжения на микросхеме DA1 К157УД1 и трансформаторе TV1, намотанном на кольце К10х6х4,5 из феррита 1000НН. Схема преобразователя напряжения взята из журнала Радио №3-1994г и пересчитана для напряжения питания 12В( I-5 витков провода ПЭВ-1-0,2, II-140 витков провода ПЭВ-1-0,1 с отводом от середины, III-25 витков провода ПЭВ-1-0,23). Конструктивно схема тахометра разделена на две платы: плату измерений и плату питания; изображенных ниже.

Преобразователь напряжения настройки не требует и при исправных деталях начинает работать сразу. В авторском варианте в качестве С6,С7 и С8 использованы конденсаторы типа К53-14. Микросхема DA1 практически не нагревается и в дополнительном теплоотводе не нуждается. Методика настройки измерительной части схемы аналогична предыдущим вариантам. Платы расположены одна над другой, разделены изолирующей прокладкой и закрыты обечайкой из тонкого картона.

Вопросы, как всегда - в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?


Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Цифровой тахометр своими руками — Защита имущества

Основная задача тахометра в автомобиле – это помощь выбора правильной передачи, что положительно влияет на срок работы двигателя. В большинстве автомобилей уже имеется аналоговый тахометр и когда его стрелка приближается к красной отметке, необходимо переключиться на повышенную передачу.

Кроме того автовладельцы применяют для регулировочных работ, как на холостом ходу, так и для контроля частоты вращения вала двигателя во время движения.

Физический принцип работы тахометра заложен в подсчете числа импульсов, которые регистрируются датчиками, порядка их поступления, а также пауз между этими импульсами.

При этом подсчет количества импульсов можно выполнить различными методами: в прямом, в обратном и в обоих направлениях. Полученные результаты, обычно, трансформируются в нужные нам величины. Такой величиной можно считать часы, минуты, секунды, метры и тому подобное.

Конструкция всех тахометров позволяет обнулять полученные значения. Точность данных результатов измерений достаточно условна, около 500 об/мин, самые точные электронные тахометры измеряют с погрешностью до 100 об/мин.

Цифровой тахометр своими руками

Какие виды автомобильных тахометров существуют?

Цифровой тахометр своими руками

Автомобильные тахометры бывают двух видов цифровые и аналоговые. Цифровой автомобильный тахометр состоит из следующих блоков:

На дисплей цифрового автомобильного тахометра, выводятся результаты измерений оборотов вала и двигателя. Цифровой тахометр очень полезен при регулировочных операциях с электронными блоками зажигания двигателя автомобиля, при точной установке порогов экономайзера и др.

Аналоговые автомобильные тахометры более распространены и понятны большему числу автолюбителей. Он показывает результаты измерений с помощью перемещающейся стрелки.

Обычно аналоговый тахометр состоит из:

Работает такой тахометр следующим образом. Сигнал от коленчатого вала поступает по проводам на микросхему, которая определяет положение стрелки по градуированному циферблату.

В автомобиле лучше всего иметь и тот и другой вид тахометра. Так цифровой отлично справляется с регулировкой холостого хода, проверки работы блока управления ЭПХХ (экономайзер принудительного холостого хода) и проверки штатного тахометра (т.к цифровой тахометр обладает гораздо более высокой точностью). Во время управления автомобилем гораздо удобнее использовать штатный аналоговый тахометром, т.к глаз и мозг человека лучше и быстрее анализирует аналоговую информацию, чем ее цифровое значение, а лучшая точность во время управления транспортным средством совсем не требуется.

Кроме того тахометры классифицируются также по способу установки. Существуют штатный и выносной автомобильный тахометр. Первый монтируется непосредственно в приборную панель автомобиля. «Он» более прост и используется в большинстве автомобилей. Выносной тахометр предназначен для установки его на торпедной панели. Они используются для придания автомобилю более тюнингового внешнего вида. В конструкция выносного тахометра имеется ножка для закрепления его на торпедной панели.

Цифровой тахометр своими руками

Самодельный цифровой тахометр автомобильный индикатор

Ниже представлена схема квазианалогового электронного тахометра. Принцип ее работы следующий. Частота вращения коленвала двигателя отображается на упрощенной линейной шкале из светодиодов. Шкала цифрового тахометра состоит из девяти светодиодов. Каждый из них примерно соответствует 600 оборотам в минуту двигателя. На холостом ходу светится только первый светодиод. Регулировка тахометра осуществляется путем подбора сопротивления R6. В зависимости от него, можно настроить индикаторы на требуемое количество цилиндров. Можно поменять и цену деления.

Цифровой тахометр своими руками

В качестве источника импульсов для правильной работы цифрового тахометра может быть датчик Холла, который присутствует в электронной системе зажигания, датчик положения вала и другие. Главное чтоб датчик посылал на нашу схему импульсы, которые меняют сопротивление резистора R1.

Данная схема работает как простой частотомер. Импульсы, которые постоянно идут от датчика двигателя, поступают на счетный вход десятичного счетчика К561ИЕ8, и далее на светодиоды. Запитать схему можно от прикуривателя или разъема подключения автомагнитолы.

Диод VD1 КД522 защищает схему от неправильного подключения полярности питания. Датчик оборотов коленчатого вала шлет импульсы на базу транзистора VT1. Сопротивление R1 выбираем в зависимости от датчика (на схеме сопротивление подобрано для датчика Холла в бесконтактной системе зажигания карбюраторного двигателя). С выхода VT1 импульсы попадают на триггер Шмитта, выполненный на элементах D1.1-D1.2. Он преобразует импульсы в требуемую прямоугольную форму. Конденсатор С2 фильтрует помехи, в паре с резистором R4 он составляет фильтр, срезающий импульсы высокой частоты. С Выхода D1.2 импульсы поступают на счетчик.

Мультивибратор собранный на элементах микросхемы D1.3 и D1.4 генерирует тактовые импульсы частотой зависящей от R6. Эти импульсы идут на цепочку C3-R7, что формирует импульс для обнуления счетчика D2. Сверхяркие светодиоды HL1-HL9 подключены непосредственно к выходам счетчика К561ИЕ8. С помощью R9 можно регулировать яркость индикации.

Цифровой тахометр своими руками

Светодиоды 1-4 на печатной плате подключаются монтажным проводом.

Наладку конструкции начинается с расчета значения резистора R1 в соответствии от размаха входящих импульсов. Затем заменяем R6 последовательно включенными переменными резисторами на 1 Ом и постоянным на 10 кОм. Далее подкручиваем переменный резистор на максимальное сопротивление. Затем крутим его так, чтобы на холостом ходу двигателя загорелись только два светодиода. Отмечаем это положение подстроечного резистора. Затем уменьшаем сопротивление, чтобы горел только один светодиод. Затем регулируем резистор в среднем положение. Далее измеряем мультиметром полученное сопротивление R8.

Цифровой тахометр своими руками

Цифровой тахометр своими руками

Итак, приступаем к изготовлению важного элемента — датчик. Нам потребуется излучающий ИК-светодиод и фотодиод.

Сначала необходимо зашкурить светодиод и фотодиод, чтобы сделать их максимально плоскими. Затем складываем полоску, как показано на фотографии и делаем две структуры так, чтобы светодиод и фотодиод плотно сели в них. Соединяем их вместе клеем и красим в черный цвет. Вставляем в них светодиод и фотодиод. Склеиваем их с помощью суперклея и припаеваем провода.

Цифровой тахометр своими руками
Цифровой тахометр своими руками

Номиналы сопротивлений могут отличаться в зависимости от типа фотодиода. Потенциометр снижает или увеличивает чувствительность датчика. Припаяйте провода датчика в соответствии с фото ниже.

Цифровой тахометр своими руками

Конструкция тахометра использует 8-разрядный сдвиговый регистр 74HC595 с ЖК дисплеем 16х2. В корпусе тахометра необходимо сделать небольшое отверстие для фиксации LED индикатора.

Припаеваем 270-омное сопротивление к светодиоду и вставляем в 12-й пин Arduino. Датчик желательно поместить в кубическую трубку.

Цифровой тахометр своими руками

Вот и все, прибор автолюбителя готов для калибровки и прогшивки. Скачать прошивку вы можете по ссылке выше, а посмотреть видео с примером работы, чуть ниже.

Цифровой тахометр своими руками

В данной радиолюбительской конструкции микросхема таймера включена по схеме моностабильного мультивибратора. Период импульсов зависит от резистора 47кОм и конденсатора 100нФ на шестом выводе микросхемы.

Цифровой тахометр своими руками

Импульсы от распределителя зажигания идут через ограничительный резистор номиналом 1 кОм и стабилитрон. Затем, через разделительную емкость 100нФ попадаютна микросхему. С выхода таймера, импульсы тока через потенциометр поступают на амперметр. Схема питается от автомобильной бортовой сети.

Цифровой тахометр своими руками

Эта схема позаимствована из старого выпуска журнала Радио, 1983, N9

Цифровой тахометр своими руками

Цифровой тахометр состоит из узла управления собранных на триггере DD1 и элементов И-НЕ DD2.1, DD2.3, DD2.4; двух генераторов на транзисторах VT1-VT4; входного формирователя импульсов — триггера Шмитта VT5, DD2.2; счетчика импульсов на микросхеме К155ИЕ2; промежуточной памяти на К155ТМ5; дешифратора на КР514ИД2 DD7, DD8 и индикатора HI.

Мультивибратор на первой паре транзисторов КТ315Г задает время измерения, а мультивибратор на VT3, VT4 — рабочий цикл тахометра. В схему цифрового тахометра для исключения мерцания цифр индикатора во время счета добавлена промежуточная память на триггерах . Они синхронизируются сигналом с восьмой ножки DD1, проходящим через конденсатор С4 и DD9.1 для получения требуемой длительности и фазы. Время рабочего цикла можно изменить с помощью резистора R11, а время измерения — подбором сопротивления R7.

Для автомобильного четырехтактного четырехцилиндрового двигателя используется индуктивный датчик. Его легко собрать намотав 50-70 витков провода ПЭЛ 1.0 виток к витку на высоковольтном проводе, от распределителя зажигания до катушки зажигания. Один конец индукционного датчика изолируем, а другой — соединяем со входом тахометра.

Частота импульсов зажигания определяется по формуле: f = 2n/60, где n — число оборотов в минуту вала двигателя.

Если числа оборотов двигателя 3000 то частота будет 100 Гц. Но так как индикатор тахометра должен показывать в это время 3.0, на счетчик должно поступить только 30 импульсов из 100 за секунду. Поэтому время измерения в данном случае устанавливается 0,3 секунды. Время рабочего цикла должно быть в 10-20 раз больше (3-6 с).

Двухразрядный индикатор VQE24 можно заменить — АЛС324Б или АЛС342Б. Все отечественные микросхемы серии 155 можно заменить на соответствующие серий 133, 555, 1533 или их зарубежные аналоги. Если вас заинтересовала эта схема цифрового тахометра то чертеж печатной платы вы можете найти в журнале радио ссылка на который чуть выше.

Цифровой тахометр своими руками

Устройство подойдет для измерения оборотов любого двигателя. Начиная от мопедного одно цилиндрового двухтактного и заканчивая шестнадцати цилиндровым четырехтактным двигателем. Индикация результатов осуществляется на четырех разрядном цифровом индикаторе.

Цифровой тахометр своими руками

После подачи напряжения питания — устройство сразу начинает фиксировать обороты. Однократное нажатие кнопки — вызовет индикацию установленных количества импульсов на 1 оборот (по умолчанию задается два импульса на один оборот, что подходит для четырех тактного четырех цилиндровому двигателю). На экране будет высвечиваться значение Р-2,0. Вторичное нажатие кнопки, сделает возможным выбор всех допустимых значений — от 0,5 до 8 импульсов на один оборот. После выбора необходимого количества импульсов, через пять секунд — прибор запишит ваш выбор в память EEPROM (т.е. при последующем включении прибора, не требуется опять задовать количество импульсов). Устройство само перейдет в режим измерения оборотов с вновь заданным количеством импульсов.

Рисунок печатной платы для программы Sprint Layout и прошивку контроллера можно скачать по ссылке выше.

Цифровой тахометр своими руками

Всвязи с отсутствием в автомобиле такого важного прибора как тахометр, я решил его сделать сам. очень хотелось чтобы прибор был небольших размеров, а самое главное чтобы имел эстетический вид. посмотрев на картинки других выносных тахометров, так же захотелось сделать его со светящейся шкалой и стрелкой, а так же как дополнение поставить лампу-вспышку (загорается при определенных оборотах двигателя).

Определившись с видом тахометра я начал думать из чего же его сделать. в гараже нашел тахометр от когда бывшего мопеда "Альфа", но подключив прибор на машину понял что он показывает какую то хрень! разобрал прибор и вынул из него старую плату. порывшись в интернете я нашел подходящие схемы в мой тахометр. все схемы были разведены на одной круглой плате, которая помещается в корпус прибора без проблем. Так же на этой плате установил светодиоды для подсветки шкалы и схему плавного розжига подсветки.

Цифровой тахометр своими руками

Следующим этапом было изготовление шкалы для прибора. Чтобы на шкале светились цифры и деления нужно чтобы эти места просвечивальсь светом. Для этого я скачал программу для рисования шкал приборов и нарисовал на свой вкус шкалу. Далее шкала печаталась на лазерном принтере. для лучшего качества я прогнал ее три раза.

Цифровой тахометр своими руками

Начнем с определений. Что такое тахометр в автомобиле? Это прибор, фиксирующий частоту вращения коленчатого вала в автомобиле.

Разумеется, его применение не ограничено только автотранспортом. Определение количества оборотов в минуту необходимо при работе с различными механизмами:

  • турбина самолета
  • вал корабельной силовой установки
  • генераторы электростанций
  • фрезерные и токарные станки высокой точности
  • буровые установки
  • приборы учета электроэнергии и воды.

Кроме того, приборы для измерения частоты вращения применяются в научно-исследовательской работе.
Любой тахометр состоит из двух частей:

  1. Датчик вращения снимает показания с вала – объекта измерения
  2. Сигнальное устройство либо подает команду на управляющую схему механизма, либо просто выводит данные на стрелочный прибор (цифровое табло).

Принцип работы тахометра достаточно простой

Есть несколько разновидностей конструкции:

Электрическая схема импульсная


На вал, частота которого измеряется, устанавливается метка, излучающая любое поле. Чаще всего это маленький магнит.

Рядом с валом размещается считывающее устройство – датчик. На нем формируются импульсы, соответствующие скорости вращения вала.

Электронная схема принимает сигналы, и выводит их на устройство отображения. Вместо пары магнит-датчик иногда применяется фото и светодиод.

Тогда на вал устанавливается диск с отверстием, и считывание происходит по вспышкам света.

Преимущество схемы – идеальная точность. Фактически, это цифровое устройство, работающее без погрешностей. Кроме того, такая схема не отбирает мощность у двигателя.

Недостаток – требуется электропитание. Это исключает применение прибора в чисто механических агрегатах.

Электрическая схема генераторного типа

Вал механизма соединен с компактным генератором. В зависимости от скорости вращения, меняется величина вырабатываемого напряжения.

Показания снимаются прибором, работающим по принципу вольтметра. Иное название – тахометр постоянного тока. Главное преимущество – нет необходимости в источнике питания.

Индукционный тахометр

Это также генераторная схема, только в данной конструкции применяется машина асинхронного типа. На катушки статора подается питание, и при вращении ротора происходит возбуждение и линейное увеличение напряжения.

У таких приборов высокая погрешность, и они не являются энергонезависимыми. Зато снятие показаний (в отличие от тахометра постоянного тока) происходит уже на малых оборотах.

Механический тахометр

Система автономная, для работы не требуется ни питания, ни управляющих схем.

На валу (5) жестко закреплен постоянный магнит (4). При вращении магнита возникает вихревое поле, которое увлекает за собой чашу (3) из магнитного материала.

Вращению чаши препятствует спиральная пружина (2). Чем выше скорость вращения, тем сильнее отклоняется вал со стрелкой.

Главное достоинство прибора – простота конструкции и отсутствие необходимости в электропитании. Недостатков два: высокая погрешность и сдвинутый нижний предел измерений. При малых оборотах стрелка не отклоняется.

Мы рассмотрим самое востребованное применение тахометров – автомобиль.

Любой механизм вращения (в нашем случае – коленчатый вал автомобиля) имеет предел нагрузки. То есть, силовая структура и подшипники могут выдержать определенную скорость.

Кроме того, остальные механизмы мотора также рассчитаны на предельно допустимую частоту оборотов.

Поэтому установка прибора контроля обязательна для любого современного ДВС. Исключение составляют лишь маломощные моторы для мотоциклов и мопедов.

Для контроля за оборотами коленвала нужен тахометр. В большинстве автомобилей (особенно с механическими КПП), показания прибора дают водителю возможность правильно выбирать момент перехода на следующую ступень.

Изготовление тахометра своими руками на базе Arduino, подробное видео.

В машинах с автоматической трансмиссией, схема подключения тахометра подает сигнал в модуль управления. Электроника не даст мотору выйти за разрешенные пределы.

Если ваш прибор перестал подавать признаки жизни, необходима диагностика. Как проверить тахометр в домашних условиях?

В автомобилях, оснащенных интерфейсом OBD II, проверка осуществляется с помощью сканера. Также электронный тахометр можно проверить с помощью любого генератора импульсов. В качестве эталона используем осциллограф, частотомер, или заведомо исправный прибор.

Механический тахометр проверяется с помощью дрели или шуруповерта. Хорошо, если есть регулятор оборотов. Хвостовик тросика крепится в патроне, корпус прибора жестко закрепляется.

Ремонт тахометра не такая сложная задача, если это не модуль электросхемы. После локализации неисправности, меняется неисправный компонент.

Проводка, контакты датчика, сам датчик, оторванный магнитик на коленвале. Как правило, причина поломки именно в этих деталях.

С механикой еще проще. Надо просто заменить изношенный узел на новый, либо приобретенный на авторынке.

Автомобили с механическими тахометрами, как правило, относятся к сильно подержанным, так что найти б/у запчасть не сложно. Подключение тахометра после ремонта калибровки не требует.

Как сделать тахометр своими руками?

Если восстановить заводской прибор невозможно или дорого, его можно сделать своими руками. Эта же задача часто решается владельцами авто-мото транспорта, на которых тахометр не предусмотрен конструкцией.

Видео простейшего тахометра собранного своими руками из вольтметра, двигателя от старого принтера и диодного моста.

Устанавливать датчик на коленвал достаточно сложно, да и балансировка может нарушиться. Проще воспользоваться любым шкивом, которые вращаются синхронно с мотором.

Если есть отверстие – устанавливаем фото-пару и подключаем ее к электронному тахометру.

Схему можно купить в виде готового KIT набора (на китайских сайтах электроники), либо собрать на доступной элементной базе.

Есть способы, как подключить самодельный тахометр к системе зажигания. Каждый импульс, подаваемый на высоковольтную свечную катушку, соответствует одному обороту коленвала.

Снимаем сигнал, и подаем на схему тахометра. Если на вашем автомобиле вышел из строя штатный прибор, или вы хотите продублировать его на отдельном табло – возможно подключение тахометра к генератору. Это самая распространенная схема подачи импульсов.

Сигнал для счетчика оборотов берем от разъема «W» генератора. Подключение штатное, так работают многие модели заводских тахометров.

Если есть сомнения в правильности – посмотрите электрическую схему вашего авто, надо найти проводник от генератора к прибору.

Итог
Изготовить самодельный тахометр достаточно просто, если есть элементарные навыки в электротехнике. При наличии паяльника и готовой схемы – это вопрос пары выходных.

Элементная база на любой вкус: от простенького счетчика импульсов до контроллера, собранного на ARDUINO. Главное понимать, как работает штатный прибор вашего авто.

Пример самодельного тахометра из компьютерной мышки. Все подробности в видео материале.

Для чего он нужен? Если сломался штатный тахометр – ответ очевиден. Если с вашей приборной доской все в порядке – можно добавить стильный элемент к интерьеру автомобиля. Цифровое табло легче считывается, а светодиодная индикация добавит наглядности.

DIY цифровой тахометр на AVR ATtiny2313, КР514ИД2 и оптопаре / Habr

DIY цифровой тахометр на AVR ATtiny2313, КР514ИД2 и оптопаре

Добрый день.
Выношу на Ваше рассмотрение схему простенького цифрового тахометра на AVR ATtiny2313, КР514ИД2, и оптопаре спроектированного мною.
Сразу оговорюсь: аналогичных схем в интернете много. У каждой реализации свои плюсы и минусы. Возможно, кому-то мой вариант подойдет больше.

Начну, пожалуй, с тех. задания.
Задача: нужно сделать цифровой тахометр для контроля оборотов электрического двигателя станка.
Вводные условия: Есть готовый реперный диск на 20 отверстий от лазерного принтера. В наличии много оптопар от сломанных принтеров. Средние (рабочие) обороты 4 000-5 000 оборотов/минуту. Погрешность отображаемых результатов не должна превышать ± 100 оборотов.

Ограничение: питание для блока управление составляет 36В (тахометр будет установлен в один корпус с блоком управления – об этом ниже).

Маленькое лирическое отступление. Это станок моего друга. На станке установлен электромотор PIK-8, обороты которого контролируются согласно найденной в интернете и модифицированной схеме. По просьбе друга и был разработан простенький тахометр для станка.

Изначально в схеме планировалось применить ATMega16, но рассмотрев условия, решено было ограничиться ATtiny2313, работающего от внутреннего (RC) генератора на частоте 4 Мгц.

Общая схема выглядит следующим образом:

Как видно, ничего сложного. Для преобразования двоичного кода в семисегментный, я применил дешифратор КР514ИД2, это дает сразу три плюса.

  • Во первых – экономия места в памяти ATtiny2313 за счет уменьшения рабочего кода (т.к. процедура программного преобразования двоичного кода в семисегментный отсутствует в прошивке за ненадобностью).
  • Во вторых: уменьшение нагрузки на выходы ATtiny2313, т.к. светодиоды «засвечивает» КР514ИД2 (при высвечивании цифры 8 максимальное потребление составит 20-30 мА (типичное для одного светодиода) * 7 = 140-210 мА что «много» для ATtini2313 с её полным паспортным максимальным (нагруженным) потреблением 200 мА).
  • В третьих – уменьшено число «занятых» ног микроконтроллера, что дает нам возможность в будущем (при необходимости) модернизировать схему путём добавления новых возможностей.

Сборка устройства осуществлена на макетной плате. Для этого была разобрана завалявшаяся в закромах плата от нерабочей микроволновой печи. Цифровой светодиодный индикатор, ключевые транзисторы (VT1-VT4) и ограничительные резисторы (R1 – R12) были взяты комплектом и перенесены на новую плату. Все устройство собирается, при наличии необходимых компонентов, с перекурами за пол часа. Обращаю внимание: у микросхемы КР514ИД2 плюсовая ножка питания — 14, а минус — 6 (отмечены на схеме). Вместо КР514ИД2 можно применить любой другой дешифратор двоичного кода в семисегментный с питанием от 5В. Я взял то, что было под рукой.
Выводы «h» и «i» цифрового светодиодного индикатора отвечают за две точки по центру между цифрами, не подключены за ненадобностью.
После сборки и прошивки, при условии отсутствия ошибок монтажа, устройство начинает работать сразу после включения и в настройке не нуждается.

При необходимости внесения изменений в прошивку тахометра на плате предусмотрен разъем ISP.

На схеме подтягивающий резистор R12, номиналом 30 кОм, подобран опытным путём для конкретной оптопары. Как показывает практика – для разных оптопар он может отличаться, но среднее значение в 30 кОм должно обеспечить устойчивую работу для большинства принтерных оптопар. Согласно документации к ATtiny2313, величина внутреннего подтягивающего резистора составляет от 20 до 50 кОм в зависимости от реализации конкретной партии микроконтроллеров, (стр. 177 паспорта к ATtiny2313), что не совсем подходит. Если кто захочет повторить схему, может для начала включать внутренний подтягивающий резистор, возможно у Вас, для Вашей оптопары и вашего МК работать будет. У меня, для моего набора не заработало.

Так выглядит типичная оптопара от принтера.

Светодиод оптопары запитан через ограничивающий резистор на 1К, который я разместил непосредственно на плате с оптопарой.
Для фильтрации пульсаций напряжения на схеме два конденсатора, электролитический на 220 мкФ х 25В (что было под рукой) и керамический на 0,1 мкФ, (общая схема включения микроконтроллера взята из паспорта ATtiny2313).

Для защиты от пыли и грязи плата тахометра покрыта толстым слоем автомобильного лака.

Замена компонентов.
Можно применить любой светодиодный индикатор на четыре цифры, либо два сдвоенных, либо четыре поодиночных. На худой конец, собрать индикатор на отдельных светодиодах.

Вместо КР514ИД2 можно применить КР514ИД1 (которая содержит внутри токоограничивающие резисторы), либо 564ИД5, К155ПП5, К155ИД9 (при параллельном соединении между собой ножек одного сегмента), или любой другой преобразователь двоичного в семисегментный (при соответствующих изменениях подключения выводов микросхем).

При условии правильного переноса монтажа на МК ATMega8/ATMega16 данная прошивка будет работать, как и на ATtiny2313, но нужно подправить код (изменить названия констант) и перекомпилировать. Для других МК AVR сравнение не проводилось.

Транзисторы VT1-VT4 – любые слаботочные, работающие в режиме ключа.

Принцип работы основан на подсчете количества импульсов полученных от оптопары за одну секунду и пересчет их для отображения количества оборотов в минуту. Для этого использован внутренний счетчик Timer/Counter1 работающий в режиме подсчета импульсов поступающих на вход Т1 (вывод PD5 ножка 9 МК). Для обеспечения стабильности работы, включен режим программного подавления дребезга. Отсчет секунд выполняет Timer/Counter0 плюс одна переменная.

Расчет оборотов, на чем хотелось бы остановиться, происходит по следующей формуле:
M = (N / 20) *60,
где M – расчетные обороты в минуту (60 секунд), N – количество импульсов от оптопары за одну секунду, 20 – число отверстий в реперном диске.
Итого, упростив формулу получаем:
M = N*3.
Но! В микроконтроллере ATtiny2313 отсутствует функция аппаратного умножения. Поэтому, было применено суммирование со смещением.
Для тех, кто не знает суть метода:
Число 3 можно разложить как
3 = 2+1 = 21 + 20.
Если мы возьмем наше число N сдвинем его влево на 1 байт и приплюсуем еще одно N сдвинутое влево на 0 байт – получим наше число N умноженное на 3.
В прошивке код на AVR ASM для двухбайтной операции умножения выглядит следующим образом:

Mul2bytes3:
CLR LoCalcByte //очищаем рабочие регистры
CLR HiCalcByte
mov LoCalcByte,LoInByte //грузим значения полученные из Timer/Counter1
mov HiCalcByte,HiInByte
CLC //чистим быт переноса
ROL LoCalcByte //сдвигаем через бит переноса
ROL HiCalcByte
CLC
ADD LoCalcByte,LoInByte //суммируем с учетом бита переноса
ADC HiCalcByte,HiInByte
ret

Проверка работоспособности и замер точности проводился следующим образом. К вентилятору компьютерного куллера был приклеен картонный диск с двадцатью отверстиями. Обороты куллера мониторились через BIOS материнской платы и сравнивались с показателями тахометра. Отклонение составило порядка 20 оборотов на частоте 3200 оборотов/минуту, что составляет 0,6%.

Вполне возможно, что реальное расхождение составляет меньше 20 оборотов, т.к. измерения материнской платы округляются в пределах 5 оборотов (по личным наблюдениям для одной конкретной платы).
Верхний предел измерения 9 999 оборотов в минуту. Нижний предел измерения, теоретически от ±10 оборотов, но на практике не замерялся (один импульс от оптопары в секунду дает 3 оборота в минуту, что, учитывая погрешность, теоретически должно правильно измерять скорость от 4 оборотов в минуту и выше, но на практике данный показатель необходимо завысить как минимум вдвое).

Отдельно остановлюсь на вопросе питания.
Вся схема питается от источника 5В, расчетное потребление всего устройства не превышает 300 мА. Но, по условиям ТЗ, тахометр конструктивно должен находится внутри блока управления оборотами двигателя, а к блоку от ЛАТРа поступает постоянное напряжение 36В., чтобы не тянуть отдельный провод питания, внутри блока установлена LM317 в паспортном включении, в режиме понижения питания до 5В (с ограничивающим резистором и стабилитроном для защиты от случайного перенапряжения). Логичнее было бы использовать ШИМ-контроллер в режиме step-down конвертера, на подобии МС34063, но у нас в городе купить такие вещи проблематично, поэтому, применяли то, что смогли найти.

Фотографии платы тахометра и готового устройства.

Еще фотографии
К сожалению, сейчас нет возможности сфотографировать на станке.

После компоновки плат и первой пробной сборки, коробка с устройством отправилась на покраску.

Исходный код, на AVR ASM, файлы проекта AVR Studio4 и скомпилированный .HEX файл находятся здесь:http://djkiridza.org.ua/ldd/taho-v029.zip.
Зеркало здесь:http://fileobmen.org.ua/DJ_Kiridza/taho-v029.zip

В случае, если у Вас тахометр не заработал сразу после включения, при заведомо верном монтаже:

1) Проверить работу микроконтроллера, убедится, что он работает от внутреннего генератора. Если схема собранна правильно – на циферблате должно отображаться четыре нуля.

2) Проверить уровень импульсов от оптопары, при необходимости подобрать номинал резистора R12 или заменить схему подключения оптопары. Возможен вариант обратного подключения оптотранзистора с подтяжкой к минусу, с включенным или нет внутренним подтягивающим резистором МК. Также возможно применить транзистор в ключевом (инвертирующем) режиме работы.

P.S. по желанию заказчика тахометр отображает не один ноль, а четыре при отсутствии импульсов от оптопары.

P.P.S. Тахометр оказался очень чувствителен к перепадам оборотов двигателя. Незначительные пульсации напряжения вызывают отклонение частоты вращения, что незамедлительно отображается на экране тахометра. В будущем планирую сделать обработку для округления отображаемых результатов в пределах ±50 оборотов, если это будет нужно заказчику.

Электронный тахометр своими руками | Хитрости Жизни

Основная задача тахометра в автомобиле – это помощь выбора правильной передачи, что положительно влияет на срок работы двигателя. В большинстве автомобилей уже имеется аналоговый тахометр и когда его стрелка приближается к красной отметке, необходимо переключиться на повышенную передачу.

Кроме того автовладельцы применяют для регулировочных работ, как на холостом ходу, так и для контроля частоты вращения вала двигателя во время движения.

Физический принцип работы тахометра заложен в подсчете числа импульсов, которые регистрируются датчиками, порядка их поступления, а также пауз между этими импульсами.

При этом подсчет количества импульсов можно выполнить различными методами: в прямом, в обратном и в обоих направлениях. Полученные результаты, обычно, трансформируются в нужные нам величины. Такой величиной можно считать часы, минуты, секунды, метры и тому подобное.

Конструкция всех тахометров позволяет обнулять полученные значения. Точность данных результатов измерений достаточно условна, около 500 об/мин, самые точные электронные тахометры измеряют с погрешностью до 100 об/мин.

Какие виды автомобильных тахометров существуют?

Автомобильные тахометры бывают двух видов цифровые и аналоговые. Цифровой автомобильный тахометр состоит из следующих блоков:

На дисплей цифрового автомобильного тахометра, выводятся результаты измерений оборотов вала и двигателя. Цифровой тахометр очень полезен при регулировочных операциях с электронными блоками зажигания двигателя автомобиля, при точной установке порогов экономайзера и др.

Аналоговые автомобильные тахометры более распространены и понятны большему числу автолюбителей. Он показывает результаты измерений с помощью перемещающейся стрелки.

Обычно аналоговый тахометр состоит из:

Работает такой тахометр следующим образом. Сигнал от коленчатого вала поступает по проводам на микросхему, которая определяет положение стрелки по градуированному циферблату.

В автомобиле лучше всего иметь и тот и другой вид тахометра. Так цифровой отлично справляется с регулировкой холостого хода, проверки работы блока управления ЭПХХ (экономайзер принудительного холостого хода) и проверки штатного тахометра (т.к цифровой тахометр обладает гораздо более высокой точностью). Во время управления автомобилем гораздо удобнее использовать штатный аналоговый тахометром, т.к глаз и мозг человека лучше и быстрее анализирует аналоговую информацию, чем ее цифровое значение, а лучшая точность во время управления транспортным средством совсем не требуется.

Кроме того тахометры классифицируются также по способу установки. Существуют штатный и выносной автомобильный тахометр. Первый монтируется непосредственно в приборную панель автомобиля. «Он» более прост и используется в большинстве автомобилей. Выносной тахометр предназначен для установки его на торпедной панели. Они используются для придания автомобилю более тюнингового внешнего вида. В конструкция выносного тахометра имеется ножка для закрепления его на торпедной панели.

Самодельный цифровой тахометр автомобильный индикатор

Ниже представлена схема квазианалогового электронного тахометра. Принцип ее работы следующий. Частота вращения коленвала двигателя отображается на упрощенной линейной шкале из светодиодов. Шкала цифрового тахометра состоит из девяти светодиодов. Каждый из них примерно соответствует 600 оборотам в минуту двигателя. На холостом ходу светится только первый светодиод. Регулировка тахометра осуществляется путем подбора сопротивления R6. В зависимости от него, можно настроить индикаторы на требуемое количество цилиндров. Можно поменять и цену деления.

В качестве источника импульсов для правильной работы цифрового тахометра может быть датчик Холла, который присутствует в электронной системе зажигания, датчик положения вала и другие. Главное чтоб датчик посылал на нашу схему импульсы, которые меняют сопротивление резистора R1.

Данная схема работает как простой частотомер. Импульсы, которые постоянно идут от датчика двигателя, поступают на счетный вход десятичного счетчика К561ИЕ8, и далее на светодиоды. Запитать схему можно от прикуривателя или разъема подключения автомагнитолы.

Диод VD1 КД522 защищает схему от неправильного подключения полярности питания. Датчик оборотов коленчатого вала шлет импульсы на базу транзистора VT1. Сопротивление R1 выбираем в зависимости от датчика (на схеме сопротивление подобрано для датчика Холла в бесконтактной системе зажигания карбюраторного двигателя). С выхода VT1 импульсы попадают на триггер Шмитта, выполненный на элементах D1.1-D1.2. Он преобразует импульсы в требуемую прямоугольную форму. Конденсатор С2 фильтрует помехи, в паре с резистором R4 он составляет фильтр, срезающий импульсы высокой частоты. С Выхода D1.2 импульсы поступают на счетчик.

Мультивибратор собранный на элементах микросхемы D1.3 и D1.4 генерирует тактовые импульсы частотой зависящей от R6. Эти импульсы идут на цепочку C3-R7, что формирует импульс для обнуления счетчика D2. Сверхяркие светодиоды HL1-HL9 подключены непосредственно к выходам счетчика К561ИЕ8. С помощью R9 можно регулировать яркость индикации.

Светодиоды 1-4 на печатной плате подключаются монтажным проводом.

Наладку конструкции начинается с расчета значения резистора R1 в соответствии от размаха входящих импульсов. Затем заменяем R6 последовательно включенными переменными резисторами на 1 Ом и постоянным на 10 кОм. Далее подкручиваем переменный резистор на максимальное сопротивление. Затем крутим его так, чтобы на холостом ходу двигателя загорелись только два светодиода. Отмечаем это положение подстроечного резистора. Затем уменьшаем сопротивление, чтобы горел только один светодиод. Затем регулируем резистор в среднем положение. Далее измеряем мультиметром полученное сопротивление R8.

Итак, приступаем к изготовлению важного элемента — датчик. Нам потребуется излучающий ИК-светодиод и фотодиод.

Сначала необходимо зашкурить светодиод и фотодиод, чтобы сделать их максимально плоскими. Затем складываем полоску, как показано на фотографии и делаем две структуры так, чтобы светодиод и фотодиод плотно сели в них. Соединяем их вместе клеем и красим в черный цвет. Вставляем в них светодиод и фотодиод. Склеиваем их с помощью суперклея и припаеваем провода.


Номиналы сопротивлений могут отличаться в зависимости от типа фотодиода. Потенциометр снижает или увеличивает чувствительность датчика. Припаяйте провода датчика в соответствии с фото ниже.

Конструкция тахометра использует 8-разрядный сдвиговый регистр 74HC595 с ЖК дисплеем 16х2. В корпусе тахометра необходимо сделать небольшое отверстие для фиксации LED индикатора.

Припаеваем 270-омное сопротивление к светодиоду и вставляем в 12-й пин Arduino. Датчик желательно поместить в кубическую трубку.

Вот и все, прибор автолюбителя готов для калибровки и прогшивки. Скачать прошивку вы можете по ссылке выше, а посмотреть видео с примером работы, чуть ниже.

В данной радиолюбительской конструкции микросхема таймера включена по схеме моностабильного мультивибратора. Период импульсов зависит от резистора 47кОм и конденсатора 100нФ на шестом выводе микросхемы.

Импульсы от распределителя зажигания идут через ограничительный резистор номиналом 1 кОм и стабилитрон. Затем, через разделительную емкость 100нФ попадаютна микросхему. С выхода таймера, импульсы тока через потенциометр поступают на амперметр. Схема питается от автомобильной бортовой сети.

Эта схема позаимствована из старого выпуска журнала Радио, 1983, N9

Цифровой тахометр состоит из узла управления собранных на триггере DD1 и элементов И-НЕ DD2.1, DD2.3, DD2.4; двух генераторов на транзисторах VT1-VT4; входного формирователя импульсов — триггера Шмитта VT5, DD2.2; счетчика импульсов на микросхеме К155ИЕ2; промежуточной памяти на К155ТМ5; дешифратора на КР514ИД2 DD7, DD8 и индикатора HI.

Мультивибратор на первой паре транзисторов КТ315Г задает время измерения, а мультивибратор на VT3, VT4 — рабочий цикл тахометра. В схему цифрового тахометра для исключения мерцания цифр индикатора во время счета добавлена промежуточная память на триггерах . Они синхронизируются сигналом с восьмой ножки DD1, проходящим через конденсатор С4 и DD9.1 для получения требуемой длительности и фазы. Время рабочего цикла можно изменить с помощью резистора R11, а время измерения — подбором сопротивления R7.

Для автомобильного четырехтактного четырехцилиндрового двигателя используется индуктивный датчик. Его легко собрать намотав 50-70 витков провода ПЭЛ 1.0 виток к витку на высоковольтном проводе, от распределителя зажигания до катушки зажигания. Один конец индукционного датчика изолируем, а другой — соединяем со входом тахометра.

Частота импульсов зажигания определяется по формуле: f = 2n/60, где n — число оборотов в минуту вала двигателя.

Если числа оборотов двигателя 3000 то частота будет 100 Гц. Но так как индикатор тахометра должен показывать в это время 3.0, на счетчик должно поступить только 30 импульсов из 100 за секунду. Поэтому время измерения в данном случае устанавливается 0,3 секунды. Время рабочего цикла должно быть в 10-20 раз больше (3-6 с).

Двухразрядный индикатор VQE24 можно заменить — АЛС324Б или АЛС342Б. Все отечественные микросхемы серии 155 можно заменить на соответствующие серий 133, 555, 1533 или их зарубежные аналоги. Если вас заинтересовала эта схема цифрового тахометра то чертеж печатной платы вы можете найти в журнале радио ссылка на который чуть выше.

Устройство подойдет для измерения оборотов любого двигателя. Начиная от мопедного одно цилиндрового двухтактного и заканчивая шестнадцати цилиндровым четырехтактным двигателем. Индикация результатов осуществляется на четырех разрядном цифровом индикаторе.

После подачи напряжения питания — устройство сразу начинает фиксировать обороты. Однократное нажатие кнопки — вызовет индикацию установленных количества импульсов на 1 оборот (по умолчанию задается два импульса на один оборот, что подходит для четырех тактного четырех цилиндровому двигателю). На экране будет высвечиваться значение Р-2,0. Вторичное нажатие кнопки, сделает возможным выбор всех допустимых значений — от 0,5 до 8 импульсов на один оборот. После выбора необходимого количества импульсов, через пять секунд — прибор запишит ваш выбор в память EEPROM (т.е. при последующем включении прибора, не требуется опять задовать количество импульсов). Устройство само перейдет в режим измерения оборотов с вновь заданным количеством импульсов.

Рисунок печатной платы для программы Sprint Layout и прошивку контроллера можно скачать по ссылке выше.

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.

Что такое вообще тахометр? Тахометр — это устройство, используемое для измерения об/мин (обороты в минуту) любого вращающегося тела. Тахометры делают на основе контактных или безконтактных. Бесконтактные оптические тахометры обычно используют лазерный или инфракрасный луч для контроля вращения любого тела. Это делается путем вычисления времени, затраченного на одно вращение. В этом материале, взятом на одном английском сайте, мы покажем вам, как сделать портативный цифровой оптический тахометр с помощью Arduino Uno. Рассмотрим расширенную версию прибора с ЖК-дисплеем и модифицированным кодом.

Схема тахометра на микроконтроллере

Список деталей для схемы

  • Микросхема — Arduino
  • Резисторы — 33k, 270 Ом, 10k потенциометр
  • LED элемент — синий
  • ИК-светодиод и фотодиод
  • 16 x 2 LCD экран
  • 74HC595 регистр сдвига

Тут вместо щелевого датчика задействован оптический — отражение луча. Так им образом не придется беспокоиться о толщине ротора, количество лопастей не изменит показания, и он может считывать обороты барабана — а щелевой датчик не может.

Итак, прежде всего для датчика вам потребуется излучающий ИК-светодиод и фотодиод. Как его собрать — показано в пошаговой инструкции. Нажимаем на фото для увеличения размера.

  • 1. Для начала нужно зашкурить светодиод и фотодиод, чтобы сделать их плоскими.
  • 2. Затем сложите полоску бумаги лист, как показано на рисунке. Сделайте две такие структуры так, чтобы светодиод и фотодиод плотно сесть в него. Соедините их вместе клеем и покрасьте в черный цвет.
  • 3. Вставить светодиод и фотодиод.
  • 4. Склеить их с помощью суперклея и припаять провода.

Номиналы резисторов могут различаться в зависимости от того, какой фотодиод вы используете. Потенциометр помогает уменьшить или увеличить чувствительность датчика. Припаяйте провода датчика как показано на рисунке.

Схема тахометра использует 8-разрядный регистр сдвига 74HC595 с LCD дисплеем 16х2. Сделайте в корпусе небольшое отверстие, чтобы зафиксировать LED индикатор.

Припаяйте 270-омный резистор на светодиод и вставьте в контакт 12 Arduino. Датчик введён в кубическую трубку, чтобы дать дополнительную механическую прочность.

Всё, устройство готово для калибровки и программирования. Скачать программу вы можете по этой ссылке.

Видео работы самодельного тахометра

Поделитесь полезными схемами

Таким блоком питания можно питать достаточно мощные усилители низкой частоты или же приспособить блок под обыкновенный 12 вольтовый усилитель из серии TDA. Кроме этого блок питания можно дополнить регулятором напряжения и использовать в качестве импульсного лабораторного блока питания.

УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОЗАЖИГАЛКИ
Внутренности стандартные — преобразователь и высоковольтная катушка. Работает устройство очень просто: напряжение от пальчиковой батарейки подается на автогенераторный преобразователь, на выходе первого трансформатора образуется напряжение 40-50 Вольт.
МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ДЛЯ УМЗЧ

Для питания усилителей звука большой мощности — от 0,5кВт и выше, с целью снижения габаритов БП необходимы специальные импульсные блоки питания. Взглянем на условную схему такого устройства.

Автоматический электронный таймер для подачи воды в бассейн — схема на микроконтроллере для самостоятельной сборки.

Как собрать настольный светильник на основе люминесцентной трубки и электронного балласта от нерабочей энергосберегалки.

ЦИФРОВОЙ ТАХОМЕТР СВОИМИ РУКАМИ


   Что такое вообще тахометр? Тахометр - это устройство, используемое для измерения об/мин (обороты в минуту) любого вращающегося тела. Тахометры делают на основе контактных или безконтактных. Бесконтактные оптические тахометры обычно используют лазерный или инфракрасный луч для контроля вращения любого тела. Это делается путем вычисления времени, затраченного на одно вращение. В этом материале, взятом на одном английском сайте, мы покажем вам, как сделать портативный цифровой оптический тахометр с помощью Arduino Uno. Рассмотрим расширенную версию прибора с ЖК-дисплеем и модифицированным кодом.

Схема тахометра на микроконтроллере

Список деталей для схемы

  • Микросхема - Arduino
  • Резисторы - 33k, 270 Ом, 10k потенциометр
  • LED элемент - синий
  • ИК-светодиод и фотодиод
  • 16 x 2 LCD экран
  • 74HC595 регистр сдвига

   Тут вместо щелевого датчика задействован оптический - отражение луча. Так им образом не придется беспокоиться о толщине ротора, количество лопастей не изменит показания, и он может считывать обороты барабана - а щелевой датчик не может.

   Итак, прежде всего для датчика вам потребуется излучающий ИК-светодиод и фотодиод. Как его собрать - показано в пошаговой инструкции. Нажимаем на фото для увеличения размера.

  • 1. Для начала нужно зашкурить светодиод и фотодиод, чтобы сделать их плоскими.
  • 2. Затем сложите полоску бумаги лист, как показано на рисунке. Сделайте две такие структуры так, чтобы светодиод и фотодиод плотно сесть в него. Соедините их вместе клеем и покрасьте в черный цвет.
  • 3. Вставить светодиод и фотодиод.
  • 4. Склеить их с помощью суперклея и припаять провода.

   Номиналы резисторов могут различаться в зависимости от того, какой фотодиод вы используете. Потенциометр помогает уменьшить или увеличить чувствительность датчика. Припаяйте провода датчика как показано на рисунке.

   Схема тахометра использует 8-разрядный регистр сдвига 74HC595 с LCD дисплеем 16х2. Сделайте в корпусе небольшое отверстие, чтобы зафиксировать LED индикатор.

   Припаяйте 270-омный резистор на светодиод и вставьте в контакт 12 Arduino. Датчик введён в кубическую трубку, чтобы дать дополнительную механическую прочность.

   Всё, устройство готово для калибровки и программирования. Скачать программу вы можете по этой ссылке.

Видео работы самодельного тахометра


Поделитесь полезными схемами

СХЕМА БЛОКА РОЗЖИГА КСЕНОНА

    Для работы ксеноновой лампочки нужно высокое напряжение порядка 25-30кВ. Для получения такого напряжения используется рассматриваемый блок, который еще и называют блоком розжига ксенона.


САМОДЕЛЬНЫЙ ПЛЕЕР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

   Хочу предложить вашему вниманию простейший способ изготовления самодельного WAV - плеера. Данный аудиоплеер собран на микроконтроллере AVR ATtiny85 но можно использовать также применить ATtiny25/45/85. У микроконтроллеров этой серии всего восемь ножек и два ШИМ (Fast PWM) с несущей 250kHz. Для управления картой памяти достаточно припаять 6 проводов - два для подачи питания и четыре сигнальные. 


РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА СИМИСТОРЕ

   Простой регулятор мощности на симисторе и динисторе DB-3 - классическая, проверенная 1000 раз схема. Плюс ещё один вариант, без использования редких деталей.


РЕМОНТ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЛКИ
    Аккуратно открыл сгоревшую КЛЛ, открывал очень просто - поддев обычной отверткой. При вскрытии оказалось, что взорвался электролитический конденсатор емкостью 6.8 мкФ.  


Author:

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о