Digitaler und analoger selbstgebauter drehzahlmesser

Ein Tachometer ist ein Gerät zur Umwandlung eines nichtelektrischen Parameters (Drehzahl) in einen elektrischen (Impulse, Spannung, Stromstärke). Damit können Sie die Anzahl der Umdrehungen für eine bestimmte Zeiteinheit bestimmen (meistens beträgt das Intervall 1 Minute).

Der Tachometer ist dafür ausgelegt, einen nicht elektrischen Parameter in einen elektrischen umzuwandeln.

Ein selbstgebauter Tachometer kann auf praktisch jedem Lesegerät basieren. Sehr häufig verwendete Sensoren:

• induktiv;
• Halle;
• kapazitiv;
• resistiv;
• photoresistiv;
• ende

Das Funktionsprinzip des Drehzahlmessers am Mikrocontroller

Wenn wir die moderne Elementbasis zugrunde legen, ist es mit mehreren Mikroschaltkreisen möglich, einen vollständig funktionsfähigen selbstgebauten Tester auf LEDs oder mit einem LCD-Display aufzubauen. Darüber hinaus können die Möglichkeiten der Leser sehr groß sein. Es ist sowohl eine induktive Verbindung als auch ein Hall-Sensor denkbar. Der Umwandlungsprozess im Tachometer auf Mikrocontrollern:

Der Drehzahlmesser des Geräts.

1. Auf der Rotationsachse befindet sich eine Scheibe, an deren Rand sich ein Vorsprung befindet - ein Zahn von geringer Höhe. Die Festplattengröße kann absolut alles sein. Die Hauptsache ist, dass Sie mit der Antwortgeschwindigkeit des Sensors eine Umdrehung fixieren können.
2. Ein Sensor ist gegenüber dem Scheibenzahn installiert. Es funktioniert nur während des Durchgangs des Zahnes in der Nähe.
3. Das Tachometer-Lesegerät empfängt ein Signal an den Wandler, wenn der Signalpegel klein ist. Der Konverter besteht aus einem Operationsverstärker, der den Signalpegel um ein Vielfaches erhöht.
4. Das Signal des Operationsverstärkers geht in den Impulszähler. Es kann auf einem einfachen Mikrocontroller ausgeführt werden. Es muss nur eingebettete Software sein.
5. Die Anzahl der vom Controller gezählten Impulse wird einem Gerät zugeführt, das die Berechnung der Daten durchführt. Dies ist der gleiche Mikrocontroller, der Algorithmus ist jedoch anders. Das Gerät berücksichtigt nach einem bestimmten Schema, das in es integriert ist, die Anzahl der Umdrehungen für einen bestimmten Zeitraum.
6. Der nächste Schritt ist die Umwandlung eines digitalen Signals in eine visuelle Form. Diese Aufgabe wird von einer LCD-Anzeige mit einer Mikroschaltung übernommen, die sie steuert.

Einfaches Gerät zur Drehzahlmessung

Als Grundlage für die Herstellung eines Drehzahlmessers können Sie einen Taschenrechner verwenden.

Sie können aber einen Drehzahlmesser nicht nur mit Mikrocontrollern bauen. Wenn keine Elementbasis vorhanden ist, hilft sogar ein einfacher Rechner, aus der Situation herauszukommen. Ein selbstgebauter Drehzahlmesser, der darauf basiert, hat keine hohe Genauigkeit und funktioniert nicht, um die Umdrehungen pro Minute anzuzeigen. Der Rechner dient jedoch als guter Impulszähler. Als Signalgerät (Sensor) dürfen neben vielen anderen auch induktive Sensoren verwendet werden. Wenn die Scheibe gedreht wird, sollte auf dem Sensor nur ein Impuls pro Umdrehung erscheinen. Darüber hinaus müssen die Sensorkontakte normalerweise offen sein und zum Zeitpunkt des Durchgangs des Zahnes der Scheibe sind sie geschlossen.

Dies ist ideal, wenn Sie einen selbstgebauten, einfachen, auf einem Taschenrechner basierenden Drehzahlmesser verwenden möchten. Ein solches Gerät wäre jedoch nützlich, wenn die Messung sehr selten durchgeführt werden muss. Wenn eine ständige Überwachung der Geschwindigkeit erforderlich ist, sollten zuverlässigere Geräte verwendet werden. Kontakte werden einfach parallel zum Zusatzknopf des Mikrokalibrators gelötet. Beim Messen der Drehzahl werden folgende Aktionen ausgeführt:

1. Schaltet den Rechner ein.
2. Die Tasten "+" und "1" werden gedrückt.
3. Ein Gerät wird gestartet, auf dem die Drehzahl gemessen werden muss. Gleichzeitig wird die Stoppuhr aktiviert.
4. Es wird ein Countdown von 30 Sekunden durchgeführt, wonach der Wert auf dem Bildschirm des Rechners aufgezeichnet wird.
5. Dies ist die Anzahl der Umdrehungen in 0,5 Minuten. Wenn Sie es verdoppelt haben, erhalten Sie den Wert in 1 Minute.

Analoge und digitale Tachometer

Ein hausgemachtes Tachometer kann aus zwei Arten bestehen:

1. Analog.
2. Digital.

Die Unterschiede sind aus den Titeln ersichtlich. Die ersten wandeln das elektronische Signal um und geben es an das Anzeigegerät - Voltmeter, Amperemeter, LEDs. Der zweite wandelt das analoge Signal in eine Folge von Nullen und Einsen um, die von Mikrocontrollern leicht erkannt werden. Letztere arbeiten mit solchen komplexen Kombinationen und wandeln den Ausgangswert schließlich in Zahlen auf dem Display um.

Analoge Drehzahlmesser-Schaltung.

Analoge Tachometer bestehen aus folgenden Hauptknoten:

• einen elektronischen Chip, der als Verstärker und analoger Signalwandler fungiert;
• Verdrahtung, die alle Elemente des Drehzahlmessers verbindet;
• Waagen mit einer bestimmten Abstufung, die durch gleichzeitiges Messen der Drehzahl mit einem Referenztachometer angewendet wird (anstelle der Waage können hintereinander montierte LEDs verwendet werden);
• Pfeile, die den aktuellen Wert des gewünschten Wertes anzeigen;
• elektromagnetische Spule, auf der sich die Pfeilachse befindet;
• Leser - Schalter (dient in seiner Qualität häufig als induktiver Sensor).

Digitale Drehzahlmesser-Schaltung.

Digitale Tachometer haben eine ähnliche Funktion, bestehen aber aus anderen Knoten:

• ADC mit 8 Ziffern;
• einen zentralen Prozessor, der die Funktion des Umwandelns eines analogen Signals in eine Folge von 1 und 0 durchführt;
• LCD-Display zur Anzeige des aktuellen Wertes eines bestimmten Wertes;
• Drehzahlsensor muss je nach Ausführung entweder mit einem Verstärker oder mit Shunts verwendet werden;
• ein spezieller Chip, mit dem Sie die aktuellen Werte auf Null zurücksetzen können;
• In Autos können Flüssigkeitstemperatursensoren, in der Kabine Öldruck, Geschwindigkeit und viele andere an die CPU angeschlossen werden.

Ein Tachometer, der einen Mikrocontroller verwendet, muss notwendigerweise über Software verfügen.

In das "Herz" des Chips wird mit Hilfe eines Personalcomputers ein bestimmter Algorithmus gelegt, mit dem die Arbeit ausgeführt wird. Der Prozessor berechnet mathematische Formeln, die davon abhängen, welcher Parameter gemessen werden soll. Bei der Überwachung eines einzelnen Werts ist der Algorithmus der einfachste.

Der digitale Tachometer im Auto kann aber auch als Aufzeichnung von Temperatur, Druck und Geschwindigkeit verwendet werden. Der Mikrocontroller verfügt über mehrere Ein- und Ausgänge. Leser sind über Pufferstufen - Konverter und Signalverstärker - mit ihnen verbunden. Es ist jedoch erwähnenswert, dass bei der Einführung zusätzlicher Ausrüstung in das Tachometer-Design dies in den Algorithmen und der Software des Mikrocontrollers berücksichtigt werden muss.

Um einen hausgemachten digitalen Tachometer herzustellen, benötigen Sie Kenntnisse eines PCs und einer Programmiersprache. Die Fähigkeit, Algorithmen zu schreiben, wird sich auch als nützlich erweisen. Daher ist es einfacher, herkömmliche Mikroschaltungen zu verwenden, die das Unterbrechersignal verstärken und an den LED-Streifen oder eine Messuhr geben. Wenn es eine Reihe von LEDs gibt, die aus 10 Teilen pro tausend Umdrehungen bestehen, kann der aktuelle Wert mit einer Genauigkeit von einhundert ermittelt werden.