Un tacòmetre digital és un dispositiu digital que mesura i indica la velocitat d’un objecte en rotació. Un objecte giratori pot ser un pneumàtic de bicicleta, un pneumàtic de cotxe o un ventilador de sostre, o bé qualsevol altre motor , etcètera. Un circuit de tacòmetre digital inclou LCD o LED lectura i una memòria per emmagatzemar. Actualment, els tacòmetres digitals són més habituals i ofereixen lectures numèriques en lloc d’esferes i agulles.

digital TACHOMETER

Un tacòmetre digital és un codificador òptic que determina la velocitat angular d’un eix o motor giratori. Els tacòmetres digitals s’utilitzen en diferents aplicacions com ara automòbils, avions i aplicacions mèdiques i d’instrumentació.

Què és el tacòmetre?

La paraula tacòmetre deriva de dues paraules gregues: tachos significa 'velocitat' i metron significa 'mesurar'. Funciona sobre el principi d’un generador de tacòmetres, que vol dir quan a el motor funciona com a generador, produeix la tensió segons la velocitat de l’eix. També es coneix com a comptador de revolucions i el seu principi de funcionament pot ser electromagnètic, electrònic o òptic. La potència, la precisió, el rang de RPM, les mesures i la visualització són les especificacions d’un tacòmetre. Els tacòmetres poden ser comptadors indicadors analògics o digitals, però aquest article es centra només en els tacòmetres digitals.

Tipus de tacòmetres digitals

Els tacòmetres digitals es classifiquen en quatre tipus basats en tècniques de mesura i adquisició de dades.

Basat en la tècnica d’adquisició de dades, els tacòmetres són dels següents tipus:

Tipus de contacte
Tipus de no contacte

Segons la tècnica de mesura, els tacòmetres són dels següents tipus:

Mesura del temps
Mesura de freqüència

1. Tacòmetre digital tipus contacte

Tacòmetre digital tipus contacte

Un tacòmetre que està en contacte amb l’eix giratori es coneix com a tacòmetre de tipus contacte. Aquest tipus de tacòmetre es fixa generalment a la màquina o motor elèctric . També es pot connectar un codificador òptic o un sensor magnètic perquè mesuri la seva RPM.

Els tacòmetres digitals són capaços de mesurar velocitats baixes a 0,5 rpm i alta velocitat a 10.000 rpm i estan equipades amb una butxaca d’emmagatzematge per a la mesura circumferencial. Les especificacions d’aquest tacòmetre són la pantalla LCD de 5 dígits, el rang de temperatura operacional de 0 a + 40oC, el rang d’emmagatzematge de temperatura de - 20 a + 55o C i la velocitat de rotació d’aproximadament 0,5 a 10.000 rpm.

2. Tacòmetre digital de tipus sense contacte

Tacòmetre digital sense contacte

Un tacòmetre que no necessita cap contacte físic amb l’eix giratori s’anomena tacòmetre digital sense contacte. En aquest tipus, un làser o un disc òptic s’uneixen a l’eix giratori i es pot llegir mitjançant un feix o làser IR dirigit pel tacòmetre.

Aquest tipus de tacòmetre pot mesurar d'1 a 99.999 rpm, l'angle de mesura és inferior a 120 graus i el tacòmetre té un LCD de cinc dígits. Aquest tipus de tacòmetres són eficients, duradors, precisos i compactes, i també són visibles des de llargues distàncies.

3. Taquímetre digital de mesura del temps

Un tacòmetre que calcula la velocitat mesurant l’interval de temps entre els polsos entrants es coneix com a tacòmetre digital basat en el temps. La resolució d’aquest tacòmetre és independent de la velocitat de la mesura i és més precisa per mesurar la velocitat baixa.

4. Taquímetre digital de mesura de freqüència

Un tacòmetre que calcula la velocitat mesurant la freqüència dels impulsos s’anomena tacòmetre digital basat en la freqüència. Aquest tipus de tacòmetre es dissenya mitjançant un LED vermell i la revolució d’aquest tacòmetre depèn de l’eix giratori i és més precisa per mesurar l’alta velocitat. Aquests tacòmetres són de baix cost i d’alta eficiència, que oscil·len entre 1Hz-12 KHz.

El funcionament intern d’aquests tacòmetres pot ser amb l’ús d’un generador de tacòmetres o únicament amb els components electrònics que es descriuen a continuació.

Generador de tacòmetres

Una màquina microelèctrica que s’utilitza per convertir, la velocitat de rotació i els valors de l’eix d’una màquina en un senyal elèctric es coneix com a generador de tacòmetres. El funcionament del generador de tacòmetres es basa en el principi que la velocitat angular del rotor és proporcional a la CEM generada si el flux d'excitació és constant.

Generador de tacòmetres

“Esquema del circuit del controlador de velocitat del motor de corrent continu ”

Aquests tacòmetres s’especifiquen amb el voltatge generat, la precisió, la velocitat màxima, les ondulacions i la temperatura de funcionament. Aquest tipus de generadors de tacòmetres s’utilitzen com a sensors en diversos dispositius informàtics d’automòbils i electromecànics.
Els generadors poden ser de tipus CA o CC.

Tacòmetre electrònic

Un tacòmetre fabricat exclusivament amb Components electrònics i s’utilitza per mesurar la velocitat d’un motor o qualsevol altre objecte en moviment en revolucions per minut que es coneix com a tacòmetre electrònic. Els tacòmetres electrònics s’utilitzen al tauler de control d’un cotxe per mesurar la velocitat de conducció. Aquests tacòmetres són lleugers, fàcils de visualitzar i precisos en totes les condicions.

Tacòmetre electrònic

Diagrama de blocs del tacòmetre digital

La configuració operativa d’un tacòmetre digital consta de diversos blocs, com ara un sensor òptic o magnètic, una unitat de condicionament del senyal, a microcontrolador , una memòria, una pantalla i un port extern, tal com es mostra a la figura.

Diagrama de blocs del tacòmetre digital

Detecció òptica: Un sensor òptic consisteix en un disc òptic situat a prop del motor que genera impulsos proporcionals a l’eix giratori. Per generar aquests impulsos s’utilitzen un disc ranurat i un emissor IR.

Detecció magnètica: En aquest tipus de sentit, hi ha la possibilitat d’utilitzar sensors d’efecte Hall o sensors magnètics. El principi de l’efecte Hall genera els polsos proporcionals a la velocitat de l’eix i els sensors magnètics s’utilitzen per generar impulsos fent ús de reluctància variable.

Condicionament del senyal: Els senyals de sortida dels sensors són sorollosos i, per tant, es filtren, amplifiquen i digitalitzen de manera que el microcontrolador reconeixi aquests senyals per a una acció posterior.

Microcontrolador: S’utilitza un microcontrolador per analitzar i processar les lectures dels sensors. Envia aquesta informació a un dispositiu de visualització i, quan la velocitat es redueix o augmenta a un nivell predefinit, alerta l’usuari fent les accions adequades.

Memòria: La unitat de memòria emmagatzema les dades des de el microcontrolador .

“pont de díode ac a cc ”

Unitat de visualització: La funció de la unitat de visualització és visualitzar els valors emmagatzemats transmesos des del microcontrolador.

Tacòmetre digital sense contacte mitjançant 8051

Aquest tacòmetre sense contacte s’implementa per dissenyar un tacòmetre digital de tres dígits sense contacte mitjançant l’ús 8051 microcontroladors que es pot utilitzar per mesurar les revolucions d’una roda, disc, eix, etc.

Circuit de tacòmetre digital amb 8051

Aquest circuit utilitza diversos components, com ara un microcontrolador, fototransistors, amplificadors operatius, pantalla LED de set segments i altres components diversos. A més, es col·loca un sensor a prop de la banda reflectant, per exemple, un paper d'alumini que es fixa a la superfície giratòria. El LED dirigit des d’aquest dispositiu es reflecteix a mesura que el fototransistor detecta la tira.

Amplificador op EL 324 , com a comparador, compara la tensió d’aquest col·lector de transistors amb la tensió fixa. Per tant, genera polsos continus per a la rotació de l’eix. Aquests trens de polsos s’apliquen al microcontrolador, que després els compta i els converteix en RPM tal com s’ha programat. A més, es mostren en una pantalla de set segments, que es connecta a la configuració d'ànode comú impulsat per transistors.

Es tracta del circuit del tacòmetre digital i dels seus tipus. Espero que tingueu informació completa sobre tacòmetres digitals en una sola plataforma. A més, per a qualsevol consulta sobre aquest tema i sobre el disseny del circuit, ens ho podeu escriure comentant a la secció de comentaris.

Crèdits fotogràfics