Тахометр своими руками схема

САМОДЕЛЬНЫЙ ТАХОМЕТР

Добрый день, уважаемые радиолюбители! Как мы знаем, тахометр - это измерительный прибор, который служит для измерения частоты вращения валов механизмов. В автомобилях для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя раньше устанавливались механические тахометры, современные автомобили укомплектованы электрическими или электронными. Недавно нашёл у себя в папке со схемами простой тахометр прямиком из 90-х. Сам не собирал, но собирал дядя, говорит, хорошо работает. Фото, к сожалению, уже нет. Принцип действия основывается на преобразовании переменного напряжения, снимаемого с обмоток генератора автомобиля, в постоянное напряжение, пропорциональное частоте вращения коленвала и изменяющее длину светящейся полосы в индикаторной газоразрядной лампе ИН-13. Вот схема данного устройства:

Схема простого тахометра

Трансформатор на 6,3 вольта, в качестве первичной обмотки использована обмотка на 6.3 вольта, а в качестве вторичной, на 220 вольт. Диодный мост расчитан на 400-500 вольт, ампераж не важен. Резисторы R1-R2 по 2 ватта (можно и 5 ватт). Конденсаторы C1-C2 обязательно неполярные.

Тюнинг ваз 2108 своими руками (Тахометр с 06 ставим на 2108)

Настройка тахометра

Настройка прибора происходит следующим образом: подбором конденсаторов С1, С2 и резистора R4 добейтесь, чтобы на холостом ходу светящаяся полоса индикаторной лампы была длиной примерно 10 мм (при меньшей длине увеличьте емкости конденсаторов С1, С2 или уменьшите сопротивление R4). Затем добейтесь равномерного изменения длины светящейся полосы при увеличении частоты вращения коленвала (подбором резисторов R4, R5, конденсаторов C1, C2, C3) и проградуируйте шкалу при помощи эталонного тахометра. Схему прислал Василий Р.

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.

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

Автомобильный тахометр своими руками

Тахометр является измерительным прибором и служит для измерения частоты вращения валов механизмов. В автомобилях для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя ранее устанавливались механические тахометры, современные автомобили укомплектованы электрическими или электронными тахометрами.При эксплуатации автомобиля тахометр служит индикатором для контроля стабильности работы двигателя на холостом ходу и при движении.

По стабильности оборотов двигателя на холостом ходу можно судить о состоянии карбюратора, системы зажигания и самого двигателя.При установке оборотов холостого хода и регулировки угла опережения зажигания двигателя без стробоскопа и тахометра не обойтись. Необходимо одновременно производить регулировку и наблюдать за оборотами двигателя.

После каждого подкручивания винта регулировки бегать и смотреть показания тахометра, установленного в салоне автомобиля утомительно. Может выручить установленное в салоне дополнительное зеркало, но это тоже не лучшее решение.

Гораздо удобнее иметь тахометр, вмонтированный в стробоскоп.При изготовлении стробоскопа своими руками я так и сделал. Вмонтировал, тахометр в корпус стробоскопа.

При проверке и настройке режима работы 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 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 получать результат измерений с высокой точностью.

Электрическая принципиальная схема тахометра

Представленная схема тахометра отличается простотой и доступностью деталей для повторения благодаря применению интегрального таймера - микросхемы КР1006ВИ1.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 электро динамический стрелочный микроамперметр. К недостаткам схемы тахометра можно отнести необходимость балансировки моста для каждого типа миллиамперметра при повторении схемы. Но это не сложная операция.

Принцип работы схемы тахометра

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 плече моста тахометра, которое образуют резисторы R8-R9 и R11.

На правое плече моста тахометра, которое образую 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 так же 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 тахометра

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 трех контактный 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 ниже приведенной таблицы и откалибровать шкалу.

Таблица перевода оборотов вращения двигателя в частотуОбороты двигателя, оборотов в минуту

700

Большинство современных автомобилей укомплектовано тахометрами, облегчающими правильный выбор передачи, что продлевает ресурс двигателя. Если на вашем автомобиле такого устройства нет, то его можно изготовить по предлагаемому описанию.

Схема тахометра приведена на рис. 1. Его основной особенностью является использование микросхемы К1003ПП1, предназначенной для управления линейной шкалой из 12 светодиодов.

В стандартном варианте исполнения, описанном в , микросхема обеспечивает формирование столбика из светящихся светодиодов, длина которого пропорциональна входному напряжению.Сигнал, частота которого пропорциональна частоте вращения коленчатого вала двигателя, снимается с контактов прерывателя или с усилителя-формирователя датчика Холла и через делитель напряжения R1R2 подается на вход триггера Шмитта DD1.1. Назначение триггера и конденсатора СЗ - подавить импульсы дребезга на выходе прерывателя, высоковольтные выбросы на обмотке катушки зажигания и привести сигнал к стандартным уровням КМОП логики с нормальной крутизной фронтов.

для увеличения нажмите на схемуРис. 1 Схема тахометраВыходной сигнал триггера Шмитта запускает ждущий мультивибратор на микросхеме DD2. В основном положении переключателя SA1 «6000» длительность импульсов, формируемых ждущим мультивибратором, составляет 2,5 мс.

При скорости вращения 6000 об/мин частота импульсов для четырехцилиндрового двигателя составляет 200 Гц, период следования - 5 мс, скважность - 2. Интегрирующая цепочка R12C6 усредняет эти импульсы, и среднее напряжение на конденсаторе С6 составляет около 3 В. Это напряжение и подается на выв. 17 (UBX) микросхемы DD2.

При напряжении 3 В, поданном на выв. 3 (UB) этой микросхемы и определяющем масштаб индикации, включены все 12 светодиодов HL1…HL12, формируя светящийся столбик.При меньших оборотах двигателя скважность импульсов на выходе DD1 увеличивается, среднее напряжение на конденсаторе С6 уменьшается пропорционально оборотам, и высота столбика становится меньше.

При остановленном двигателе ни один светодиод не светится. «Цена деления» светодиодной шкалы - 500 об/мин.Светодиоды целесообразно установить разного цвета свечения. Например, если оптимальной работе двигателя соответствуют 2000.. .4000 об/мин, светодиоды HL1…HL3 можно использовать желтые или оранжевые («перейти на более низкую передачу»), HL4…HL8 - зеленые («норма»), HL9…HL12 - красные («перейти на более высокую передачу»).Для регулировки оборотов холостого хода переключатель следует установить в положение «1200».

В этом случае длительность формируемых импульсов увеличится в 5 раз и составит 12,5 мс, а «цена деления» шкалы - 100 об/мин.Микросхемы DD1 и DD2 тахометра питаются через интегральный стабилизатор напряжения DA1. Конденсаторы С1 и С2 обеспечивают устойчивость стабилизатора.Ток через светодиоды, подключенные к микросхеме DA2 определяется напряжением на ее выв.

2. В дневное время, когда лампы подсветки панели приборов выключены, на входах элемента DD1.2 присутствует лог. 0, на выходе - напряжение 6 В, на выв. 2 DA2 - около 0,85 В, что задает ток в 25 мА через каждый светодиод.

Вечером, при включении подсветки напряжение на выв. 2 уменьшается до 0,4 В, что уменьшает ток через светодиоды до 8 мА и, соответственно, их яркость свечения.Чертеж печатной платы тахометра приведен на рис.

2. В конструкции использованы постоянные резисторы МЛТ, подстроечные СПЗ-19а. Конденсатор С5 типа К73-17 на напряжение 250 В, С6 - К50-16, остальные - КМ-5 и КМ-6.

Микросхема DA1 - любой стабилизатор напряжения на 6 В, например, КР1157ЕН6 с любым буквенным индексом, КР142ЕН5Б(Г), КР1180ЕН6, 78L06, 7806 . Микросхему К561ТЛ1 можно заменить на КР1561ТЛ1, CD4093, CD4093B, а К1003ПП1 - на UAA180 или А277.Светодиоды оранжевого свечения - АЛ307ММ (желтые обычно светятся слабее других), зеленые с повышенной яркостью - АЛ307НМ6, красные - АЛ307БМ. Выводы светодиодов согнуты под углом 90°, а их оси направлены параллельно печатной плате.

Размер светодиодов уменьшен до 5 мм при помощи напильника.Переключатель SA1 - любой малогабаритный тумблер, его следует установить в непосредственной близости к печатной плате.Неиспользуемые входы микросхем DD1 и DD2 подключены или к общему проводу или к цепи +6 В.Наладка тахометра довольно проста. Вначале переключатель SA1 устанавливают в положение «6000», на вход тахометра для имитации подключения к прерывателю подают импульсы положительной полярности амплитудой 12 В с частотой 200 Гц и скважностью, близкой к 2. Подстроечным резистором R9 добиваются свечения всего светодиодного столбика.

При необходимости подбирают сопротивление резистора R8. Затем ту же операцию проделывают для положения SA1 «1200» при частоте входных импульсов 40 Гц.Далее проверяют, уменьшается ли при подаче напряжения 12 В на левый вывод резистора R3 яркость свечения светодиодов.

При желании ее можно установить подбором резисторов R5-R7.Светодиоды можно расположить по дуге окружности. При этом может оказаться эффектнее свечение одного све-тодиода из цепочки.

Для обеспечения такого режима включения светодиодов их аноды следует отключить от выходов микросхемы DA2 и подключить к выводу питания (выв. 18).

Поделиться в соц. сетях

Тахометр-2 или Тахометр своими руками

Предлагаемый ниже тахометр вы можете собрать своими руками, прибор весьма прост по схеме, но обладает хорошими техническими характеристиками, собран на доступных компонентах. Тахометр может оказаться очень полезным при регулировочных операциях с электронными блоками зажигания двигателя автомобиля, при точной установке порогов срабатывания экономайзера и др.

А вот целесообразность использования цифрового тахометра в качестве бортового (установленного на приборном щитке) мы бы поставили под большое сомнение, и об этом в журнале "Радио" была в свое время помещена статья А. Межлумяна "Цифровая или аналоговая?" -1986, № 7, с. 25, 26. Тахометр предназначен для измерения частоты вращения коленчатого вала четырехцилиндрового автомобильного бензинового двигателя.

Прибор может быть использован как для регулировочных работ на холостом ходе, так и для оперативного контроля частоты вращения вала двигателя во время движения. Цикл измерения равен 1 с, причем время индикации также равно 1 с, т. е. в течение времени индикации происходит очередное измерение, смена показаний индикатора происходит один раз в секунду.

Максимальная погрешность измерения 30 мин~1, число разрядов индикатора - 3; переключения пределов измерения не предусмотрено. Тахометр имеет кварцевую стабилизацию тактового генератора, поэтому погрешность измерений не зависит от температуры окружающей среды и изменений напряжения питания.

Принципиальная схема тахометра показана на рис. 1. Функционально прибор состоит из кварцованного генератора, собранного на микросхеме DD1, входного узла на транзисторе VT1, утроителя частоты входных импульсов на элементах DD2.1-DD2.3 и счетчике DD3, счетчиков DD4-DD6, преобразователей кода DD7-DD9, цифровых индикаторов HG1-HG3 и стабилизатора напряжения питания ОА1.

Сигнал на входной узел тахометра поступает с контактов прерывателя. После подачи напряжения питания триггер DD2.1, DD2.2 может оказаться в любом состоянии (из двух возможных).

Предположим, что на выходе элемента DD2.2 присутствует напряжение низкого уровня, которое запрещает прохождение через элемент DD2.3 импульсов частотой 1024 Гц с выхода F счетчика DD1 на счетный вход СР счетчиков D03 и DD4. При размыкании контактов прерывателя транзистор VT1 откроется, переключит триггер DD2.1, DD2.2 и откроет элемент DD2.3.

Счетчики DD3 и DD4 начнут счет импульсов частотой 1024 Гц. По спаду третьего входного импульса счетчика DD3 на его выходе 2 сформируется импульс, который переключит триггер DD2.1, DD2.2 в исходное состояние, элемент D02.3 окажется снова закрытым, а счетчик DD3 - обнуленным.

При следующем импульсе с прерывателя процесс повторится. Таким образом, при каждом размыкании контактов прерывателя число, записанное в цепь счетчиков DD4-DD6, будет увеличиваться на 3. Процесс записи будет продолжаться в течение секунды, т. е. до того момента, когда на выходе S1 счетчика DD1 появится очередной положительный перепад напряжения.

В этот момент информация, накопившаяся в счетчиках DD4-DD6, будет переписана в буферные регистры преобразователей кода DD7-DD9, а вскоре счетчики DD4-DD6 обнулит по входу R сигнал с цепи C5R9. Сразу после спада импульса высокого уровня на входе счетчиков DD4-DD6 начнется новый цикл записи и т. д. Для обеспечения необходимой временной задержки между моментами перезаписи информации из счетчиков DD4-DD6 в буферные регистры преобразователя кода DD7-DD9 и обнуления счетчиков служат дифференцирующие цепи C3R6, C4R8, C5R9 и элемент DD2.4.

Утроение частоты импульсов, поступающих с прерывателя, необходимо для получения соответствия между показаниями индикатора и частотой вращения коленчатого вала двигателя в мин-1. Так как время счета входных импульсов равно 1 с, то в счетчики запишется, а затем будет выведено на индикаторы число 2N3/60, где N - частота вращения коленчатого вала в мин-1, 2N - частота искрообразования.

При частоте вращения вала 3000 мин-1 показания индикатора будут 3.00. Все детали тахометра, кроме стабилизатора напряжения DA1 и индикаторов HG1-HG3, размещены на печатной плате из двустороннего фольгированного стек-лотекстолита.

Чертеж печатной платы и расположение деталей на ней представлены на рис. 2. Тахометр некритичен к типу применяемых деталей.

Номиналы резисторов и конденсаторов могут отличаться от указанных на схеме на ±20 %. Резистор R1 - КИМ, но поскольку вы-сокоомные резисторы довольно дефицитны, на плате предусмотрены монтажные площадки для установки вместо одиночного резистора номиналом 22 МОм последовательно нескольких меньшего сопротивления. Кварцевый резонатор ZQ1 - любой, от цифровых часов.

Стабилитрон VD1 - лю- ¦ бой малогабаритный на напряжение стабилизации 3…5 В. Микросхемы серии К176 можно заменить на соответствующие серии К561. Микросхемный стабилизатор КР142ЕН8А установлен на тепло-отвод площадью около 10 см2.

В тахометре использованы семиэлементные индикаторы АЛ304Г (высота цифр - 3 мм) с большой яркостью свечения и сравнительно небольшим потребляемым током (около 5 мА на элемент). Яркости свечения вполне достаточно для уверенного считывания информации в салоне автомобиля даже в солнечную погоду.

Табло тахометра следует накрыть плотным светофильтром соответствующего цвета. При необходимости можно использовать индикаторы и с более крупными цифрами, например, АЛС321А, АЛС321Б, АЛС324А, АЛС324Б.

Ток, потребляемый каждым их элементом, значительно больше - до 20 мА, поэтому для обеспечения запаса яркости свечения выходной ток дешифраторов необходимо усилить. Схемы усилителей тока для индикаторов серий АЛС321 и АЛС324 представлены на рис.

3, а и б. Обращаем внимание на то, что при использовании индикаторов с общим катодом АЛС321А и АЛС324А на вход S преобразователей кода DD7-DD9 следует подавать напряжение низкого уровня (выводы 6 соединить с общим проводом). Разумеется, использование крупно-знаковых индикаторов потребует коррекции печатной платы и установки стабилизатора DA1 на теплоотвод большей площади (не менее 30 см2).

Правильно собранный из исправных деталей тахометр начинает работать сразу, и табло должно высветить нулевое показание примерно через 2 с после включения питания. Если этого не произошло, следует проверить наличие секундных импульсов на выходе S1 счетчика DD1.

Их отсутствие или заметное отличие периода от 1 с означает скорее всего неисправность кварцевого резонатора. Для проверки работоспособности остальных узлов тахометра можно сигнал с вывода 3 счетчика DD1 (импульсы с частотой 128 Гц) подать через резистор сопротивлением 10 кОм на базу транзистора VT1.

При этом на индикаторе должно появиться число 3.84. В автомобиле, оборудованном стандартной батарейной системой зажигания, вход тахометра подключают к выводу прерывателя.

При бесконтактной электронной системе зажигания тахометр можно подключить к ее выходу, увеличив сопротивление резистора R3 до 200-250 кОм, причем этот резистор желательно установить не на плате, а в разрыв провода, идущего от платы тахометра к выходу системы зажигания. Это вызвано тем, что напряжение на выходе электронной системы зажигания может достигать 400 В и даже более, что может привести к пробоям на плате тахометра. Если электронная система зажигания работает от контактного прерывателя, то тахометр подключают к выводу прерывателя, уменьшив сопротивление резистора R3 до12к0м. (Радио 11-97) Если вы нашли ошибку, выделите ее и нажмите Shift + E или нажмите здесь чтобы сообщить нам.

Рекомендуем почитать