Тег Тахометр

Тег Тахометр

Прибор для измерения частоты вращения двигателя.

Тахометр

В последнее время стала очень актуальна проблема контроля оборотов двигателя автомобиля. Ранее предложенные схемы имеют ряд недостатков, связанных с большим количеством элементов, большим потребляемым током и возможностью контроля оборотов двигателя только в цифровой форме.

• Тахометр

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.

Автор: Бирюков А.

• Тахометр

Тахометр-3

Предлагаю простой, но надежно работающий на моем автомобиле «Форд-Эскорт» электронный тахометр. Прибор имеет двухразрядный цифровой индикатор, показывающий число тысяч и .сотен оборотов в минуту. Питается тахометр от бортовой сети автомобиля и потребляет ток 0,45А.

• Тахометр

Электронный тахометр для автомобиля

Водителю иногда интересно знать, какое число оборотов развивает двигатель автомашины. Определить это можно с помощью несложного электронного тахометра (рис. 1), измерительного прибора, шкала которого градуирована в числах оборотов двигателя. Его удобно расположить поблизости от рулевого управления.

• Тахометр

Электронный тахометр для мотоцикла

Во многих мотоциклах, мопедах, мотонартах и другой мототехиике отсутствует такой важный прибор как тахометр. Предлагаю простой и надежный электронный тахометр. Он рассчитан на работу с одноцилиндровым двухтактным двигателем внутреннего сгорания с контактной или бесконтактной системой зажигания и позволяет измерять частоту вращения коленчатого вала до 10000 об/мин.

• Тахометр

Тахометр на Arduino

Тахометр — это полезный инструмент для подсчета RPM (оборотов в минуту) колеса или всего, что крутится. Самый простой способ сделать тахометр — это использовать ИК передатчик и приемник. В этой статье мы рассмотрим, как использовать ИК-передатчик и приемник для изготовления тахометра с применением Arduino. Результат отображается на ЖК-дисплее 16х2.

Автор: Касьянов А.

• Arduino

Простой тахометр с большими цифрами на ATmega8 и LCD 16×2

Предлагаю вариант тахометра на AVR микроконтроллере с большими цифрами на символьном дисплее. Цифры выстраиваются из отдельных сегментов на всю высоту дисплея, что делает показания прибора более читабельными. Рассчитывался на диапазон измерения от 300 до 9999 оборотов в минуту. Но получилось так, что при более высоких (от 10000) об/мин, младший разряд сдвигается за пределы экрана и прибор показывает количество оборотов в минуту, делённое на 10.

Всё про автомобильный тахометр

Что это такое

Автомобильный тахометр — прибор, который устанавливают на машинах с целью измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя (об/мин). Он показывает частоту вращения мотора и необходим, чтобы водитель не превышал максимально допустимые обороты мотора.

Основная функция – облегчение выбора правильной передачи . Когда стрелка приближается к красной зоне, советуется переключаться на повышенную передачу. Для примера, зеленой зоной для легкового автомобиля с бензиновым двигателем являются обороты в пределах от 2000 до 5000 об/мин. В этом диапазоне желательно переключение на высшую передачу в машинах с механической коробкой передач.

Показания тахометра свыше 5000 об/мин относят к красной зоне, доводить стрелку до таких оборотов не стоит, если у вас не гоночный автомобиль. Переключение в данном диапазоне увеличивает расход топлива.

Тахометр используется для регулировочных работ на холостом ходу . Например, при запуске мотора обороты должны быть в пределах 800-900 об/мин. При холодном пуске они выше — до 1500 об/мин. По мере прогрева двигателя они должны упасть до номинальных. Если это не происходит, или когда в тёплое время машина стоит и не двигается и обороты превышают значение 1000, значит есть проблема. Например, не работает регулятор холостого хода и это приведёт к повышенному расходу топлива.

Также, показания тахометра при холостом ходу должны быть постоянными, а не колебаться от 500 до 1500 об/мин.

Как работает

Принцип работы тахометра авто состоит в регистрации числа импульсов, которые поступают от датчиков. Измеренные показатели трансформируются в определенные величины. Такой величиной могут быть часы, минуты, секунды, метры. Есть возможность обнуления собранных значений. Точность прибора условна, около 500 об/мин, лучшие электронные устройства измеряют с точностью до 100 об/мин. Автомобильный тахометр бывает двух видов – цифровой и аналоговый со стрелкой.

Цифровой прибор напоминает электронного табло, на котором показывается необходимая информация. Он полезен при операциях с электронными блоками зажигания или для настройки мотора.

Аналоговый — показывает число оборотов двигателя посредством перемещающейся по циферблату стрелки. Именно ими оборудованы большинство серийных авто. Его работа осуществляется по электронному принципу. Сигнал от вала передается по проводам на микросхему, которая в свою очередь задает движение стрелки по градуированной шкале.

Тахометры различают по методу установки — бывает штатный и выносной . Выносной применяется в автоспорте. Нужен для точной коррекции оборотов, когда скорости переключаются при определенных показаниях. Для этого они оборудованы сигнализатором, который укажет на достижение определенных оборотов. Пилоту даже не надо постоянно считывать информацию с прибора, увидел красный мигающий огонёк — переключай передачу.

Стационарные электронные тахометры

Стационарные электронные тахометры

Тахометр — прибор для измерения угловой или линейной скорости вращающихся или движущихся частей машин и механизмов. Тахометры широко применяются в системах, где необходимо контролировать скорость вращения. Наиболее часто встречающиеся в повседневной жизни тахометры — это автомобильные. Каждый автомобилист знаком с этим прибором. В настоящее время тахометром оборудован практически каждый автомобиль. И это не спроста. Тахометр помогает водителю контролировать режим работы двигателя и своевременно переключать передачи, что позволяет продлить срок службы автомобиля, сэкономить топливо и, что самое важное, повышает безопасность.

Прибор ВЕХА-Т в настенном исполнении

Существует много разновидностей тахометров и каждый из них находит своё применение. Тахометры бывают как портативными так и стационарными. По принципу действия они подразделяются на центробежные, магнитно-индукционные, электрические и электронные. Рассмотрим подробнее основные принципы действия тахометров.

Одними из первых были изобретены центробежные тахометры, работающие только благодаря энергии вращающегося механизма, сопряжённого с его осью.

Принцип действия центробежных тахометров основан на использовании действия центробежных сил на грузы, установленные на валу, которые в свою очередь приводят в движение стрелку.

В магнитно-индукционных тахометрах стрелка отклоняется под действием силы взаимодействия магнитных полей алюминиевого диска и вращающегося ротора с постоянными магнитами. Эти силы пропорциональны частоте вращения ротора.

Основой электрического тахометра служит тахогенератор — небольшой генератор постоянного тока. Напряжение с тахогенератора измеряется стрелочным вольтметром, проградуированным в единицах угловой скорости (об/мин).

Электронный тахометр, как правило, строится на микропроцессорном модуле который тактируется высокоточным и высокостабильным кварцевым генератором. Благодаря цифровой обработке сигнала и отсутствию аналоговых цепей в измерительном тракте, электронный тахометр является самым точным и стабильным среди всех прочих. Более того индикация у электронного тахометра не стрелочная а цифровая.

Электронные тахометры самые современные и технически совершенные приборы среди всех выше перечисленных. Рассмотрим их более детально. Каждый электронный тахометр измеряет скорость, обрабатывая данные с дискретных датчиков. Эти датчики могут быть интегрированными в корпус прибора или подключаться к прибору посредством соединительных проводов.

Сами датчики могут быть контактными или бесконтактными, иметь различный выходной каскад типа “сухой контакт”, “открытый коллектор” или “напряжение”. В настоящее время чаще всего используются бесконтактные датчики с транзисторным выходом. Они надёжны, не имеют движущихся частей и “дребезга” по выходу. По принципу они могут быть индуктивными, емкостными или оптическими. Выходной каскад такого датчика представляет собой транзистор NPN или PNP структуры с открытым коллектором. Тем не менее многие электронные тахометры прекрасно работают и с механическими датчиками. Для этого в них предусмотрены цифровые фильтры дребезга контактов.

Электронные тахометры могут измерять скорость (частоту) следования сигналов с датчиков несколькими способами. Первый — считать количество импульсов за фиксированный интервал времени (метод временных ворот). Второй — измерять время между смежными импульсами и вычислять обратную функцию. Первый способ даёт достаточно большую погрешность на малых частотах, когда период следования импульсов сравним с периодом, за который совершается измерение. Второй способ технически более сложен но и более универсален и позволяет динамично реагировать на изменение входной частоты, так как вычисление происходит по поступлению очередного импульса, а не по окончанию фиксированного интервала. Сложность реализации второго способа заключается в необходимости ведения в реальном времени высокоскоростного счёта (десятки мегагерц) на достаточно длительном интервале (интервал следования импульсов с датчика), что требует высокой разрядности счётчиков и их синхронизации. Но игра стоит свеч, т.к. достигается отличная точность и малая инерционность прибора в целом.

В некоторых случаях требуется не только измерять абсолютную скорость но знать её направление, например нужно понять включен сейчас реверс или нет. Для решения такого рода задач некоторые электронные тахометры оборудуются дополнительным входом для подключения второго датчика. И тогда тахометр автоматически получает всю необходимую информацию для получения знака скорости. Этот механизм основан на принципе двухфазного счёта. Для его осуществления необходимо соответствующим образом установить датчики. Сигналы с датчиков должны представлять из себя пару меандров, сдвинутых друг относительно друга на половину периода. Следующие рисунки поясняют этот принцип. В первом случае сигнал на входе 2 опережает сигнал на входе 1 на половину периода, а во втором случае обратная ситуация.

Вращение в одну сторону	Вращение в другую сторону

Более интеллектуальные приборы имеют встроенные функции простейшей математической обработки данных. Это позволяет упростить установку датчиков. Если необходимо, например, измерять частоту вращения вала открытого редуктора, то удобно установить индуктивный датчик на зубчатое колесо. В таком случае параметр “Предделитель” устанавливается в значение, равное количеству зубцов и прибор адекватно отображает скорость вращения вала. Если в приборе предусмотрен только параметр “Множитель”, то он устанавливается в значение обратное количеству зубцов. Возможен вариант, когда удобно установить датчик не на тот вал редуктора, скорость которого необходимо изменять, а на другой более доступный. Это так же решается правильно установленным множителем. Функция множителя также позволяет задавать коэффициент пересчета скорости в любую физическую величину. Например, прибор может показывать мгновенный расход жидкости или линейную скорость конвейерной ленты.

Некоторые из электронных тахометров оснащаются цифровым интерфейсом передачи данных RS485, наличие которого позволяет интегрировать их в системы автоматического управления технологическими процессами и сбора данных (SCADA). Интерфейс RS485 — один из наиболее распространенных промышленных стандартов физического уровня связи. Логически, в сети RS485 обмен данными как правило ведётся по протоколу MODBUS, являющемуся стандартом де-факто в отрасли промышленной автоматизации. В ряде случаев, благодаря встроенному в тахометр интерфейсу RS485, имеется возможность передачи информации непосредственно с тахометра на тахометр или на другой прибор. Благодаря этому свойству была внедрена и успешно эксплуатируется корабельная бортовая система, в которой тахометр ВЕХА-Т установлен в машинном отделении, а на мостике и в ходовой рубке расположены дублирующие показания тахометры в форме достаточно крупных индикаторных табло, исполненных в корпусах с пыле-влагозащитой по классу IP65. Все устройства соединены через интерфейс RS485 и текущее значение оборотов двигателя постоянно и синхронно отображается на всех сочленённых приборах (коих может быть до нескольких сотен).

Тахометр может быть оснащен аналоговым выходом, который генерирует унифицированный аналоговый сигнал тока или напряжения, пропорциональный измеренному значению. Параметры преобразования обычно задаются из меню тахометра. Сигнал с аналогового выхода можно использовать для передачи информации на другие приборы. Такие как регистраторы, стрелочные индикаторы. Можно использовать аналоговый выход и для автоматического регулирования частоты вращения. К примеру пропорционально управляя приводом тормозного механизма. Тахометр ВЕХА-Т опционально может оборудоваться аналоговым выходом, более того содержит встроенный изолированный источник питания этого выхода.

Счетчик времени наработки (моточасов)

Счетчик времени наработки предназначен для учета суммарной наработки оборудования. Данные счетчика могут быть использованы для своевременной замены изнашивающихся деталей оборудования или постановки последнего на плановый ремонт. Все рассматриваемые сегодня приборы имеют функцию счётчика времени наработки, но реализована она в них по-разному. Тахометр ТХ-01 измеряет время в течении которого на специальный вход прибора подается управляющий сигнал. ВЕХА-Т учитывает лишь реальное время наработки, когда показания скорости отличны от нуля. Значение времени наработки хранится в энергонезависимой памяти прибора и продолжают суммироваться, пока не будут сброшены оператором. Можно запрограммировать пороговое значение времени наработки, при превышении которого будет срабатывать внешний дискретный выход. Приборы производства ARCOM не могут совмещать функцию счётчика наработки с функцией тахометра.

Отличительные функции и характеристики тахометра ВЕХА-Т

• Реверсивный счёт. Определение направления вращения происходит полностью автоматически согласно двухфазному принципу или согласно состоянию входа 2 (замкнуто — реверс)
• Регулировка яркости индикаторов. Так как полная яркость индикаторов прибора весьма высока, в слабоосвещённом помещении может возникнуть необходимость уменьшить яркость
• Счётчик оборотов. ВЕХА-Т кроме времени наработки также считает импульсы поступившие с датчика. Эта цифра может быть просмотрена оператором с панели прибора, а также считана через интерфейс RS485
• Внешний логический вход управления с программируемой функцией: смена предделителя, аварийная блокировка, удержание показаний
• Индикация аварийных диапазонов. Есть возможность задать два “аварийных” диапазона, длительная работа в которых нежелательна. При нахождении текущего значения в одном из этих диапазонов, основной индикатор прибора будет мигать
• Анимированная индикация направления вращения
• Два варианта исполнения корпуса: щитовой и настенный IP65
• Два варианта цвета индикации: красный и зелёный
• Два варианта напряжения питания 220В и 24В
• Универсальный измерительный вход для подключения любых типов датчиков
• Одобрен Морским регистром с выдачей сертификата, а также Речным регистром в составе комплекса
• Универсальный аналоговый выход (ЦАП)
• Возможность дублирования показаний на нескольких тахометрах одновременно

Причины неработающего тахометра

Тахометр в автомобиле используется для индикации количества оборотов коленчатого вала двигателя. Рассмотрим, почему не работает тахометр, как найти и устранить причину поломки. Обязательно остановимся на устройстве и принципе работы, что поможет выяснить, почему перестал работать тахометр, стрелка дергается либо ведет себя неадекватно.

Классификация по принципу работы

• Механические либо электромеханические тахометры с прямым приводом. На стрелочный указатель обороты передаются через гибкий вал, который посредством червячной передачи получает вращение непосредственно от коленчатого вала или одного из валов трансмиссии. Принцип работы индикатора основывается на явлении индукции вихревых токов. Работа и устройство магнитного тахометра крайне схожи с принципом действия автомобильного спидометра. В современных авто подобная конструкция тахометра не применяется.
• Электромашинные. Отличительная черта – подключение к генератору. Используется преимущественно на дизельных двигателях, но в целях унификации устройство такого типа может использовать и на бензиновых моторах.
• Электронные. Сигнал может быть взят как с системы зажигания, так и непосредственно с ЭБУ. Устанавливается на бензиновые и дизельные ДВС.

Устройство и принцип работы

Основные компоненты электромашинных и электронных тахометров:

• измерительный блок, или преобразователь сигнала. Может базироваться на элементах аналоговой схемотехники либо построен с использованием специальных микросхем;
• блок индикации с аналоговым или цифровым отображением количества оборотов;
• вспомогательные элементы.

Работа электронных тахометров основывается на преобразовании отдельных сигналов или импульсов, улавливаемых от ЭБУ, системы зажигания либо генератора, в «понятный» для блока индикации сигнал.

Схема подключения

При поиске причины, из-за которой не работает тахометр, в первую очередь важно понимать схему подключения и тип сигнала. Существуют 3 типовые схемы подключения:

• к бесконтактной системе зажигания (провод тахометра подключается к первичной цепи катушки зажигания). Принцип работы основывается на измерении частоты скачков напряжения в первичной цепи системы зажигания. Расчет угла зажигания невозможен без ориентирования на количество оборотов коленчатого вала, поэтому частота искрообразования прямо зависит от скорости вращения коленвала. На 4-цилиндровых ДВС полному обороту коленчатого вала соответствует 2 импульса напряжения в первичной цепи. Соответственно, чем выше скорость вращения коленвала, тем большей будет частота скачков напряжения;
• подключение к контактной системе зажигания. Принцип работы и схема подключения схожи с БСЗ, но устройство измерительного блока будет иметь отличия в зависимости от вольтажа входной цепи;
• подключение к ЭБУ двигателя. Принцип работы все так же основывается на регистрации импульсов напряжения в первичной цепи системы зажигания, но сигнал к тахометру поступает от блока управления двигателем;
• подключение к генератору (сигнальный контакт тахометра подключается к выводу W генератора). Вращение шкива генератора осуществляется ременной передачей от коленчатого вала, поэтому скорость вращения ротора генератора будет всегда пропорциональна частоте вращения коленвала. Изменение количества оборотов коленчатого вала можно рассчитать, постоянно измеряя генерируемую на обмотке величину ЭДС. По своему принципу работы электромашинный тахометр напоминает обычный вольтметр.

Характерные неисправности

Если на автомобиле перестал работать механический тахометр, имеет место механическое повреждение какого-либо из элементов конструкции. Обломанный трос гибкого вала, износ элементов червячной передачи, появлению люфтов, деформаций – все эти причины могут вывести индикатор количества оборотов двигателя из строя.

На что обратить внимание, если не работает электронный тахометр:

• целостность электропроводки. При этом важно проверять не только сигнальный провод, но и «массу», питание приборной панели;
• качество контактов. Наличие окислов, неплотный контакт внутри фишек вполне могут стать причиной выхода тахометра из строя;
• целостность элементов измерительного блока, которые находятся за защитным стеклом внутри приборной панели. Среди механических повреждений транзисторов, перегорания микросхем, дорожек или вздутия резисторов самой распространенной причиной неработающего тахометра является нарушение целостности пайки. К примеру, на Mitsubishi Padjero II появление микротрещин в местах пайки элементов тахометра – общепризнанная болезнь.

На автомобилях со схемой подключения от генератора неработающий тахометр может служить признаком неисправности генератора. В таком случае поломка сопровождается зажиганием индикатора низкого заряда АКБ, спорадическим загоранием на приборной панели «гирлянды» из предупреждающих лампочек.

В некоторых типах конструкции изменение погонного сопротивления высоковольтных проводов может вносить коррективы в точность показаний индикации оборотов двигателя.

Как самостоятельно найти причину неисправности

Помимо визуального осмотра, для диагностики своими руками потребуется универсальный измерительный прибор. Если вы знаете, как пользоваться мультиметром, то сможете без труда проверить питание, «массу», а также прозвонить сигнальный провод на предмет обрыва.

Проверка питания производится в режиме измерения постоянного тока, диапазон измерений – до 20 В. «Минус» — постоянный, «плюс» появляется только после включения зажигания. Импульсы на сигнальном проводе должны появляться при вращении коленчатого вала. Для поиска обрыва мультиметр необходимо перевести в режим измерения сопротивления – омметр. Иногда для обнаружения плохого контакта достаточно пошевелить разъем или жгут, в котором проложен сигнальный провод индикатора оборотов.

Стрелка тахометра дергается

Проблема дергающейся стрелки лучше всего знакома владельцам ГАЗ 3110 «Волга». Проблема возникает на автомобилях, выпущенных до сентября 1999 г и оснащенных комбинацией приборов 38.3801 (ОАО «Автоприбор»). Из-за конструктивных дефектов естественная работа автомобильного генератора, при которой величина тока зарядки регулируется переменной подачей напряжения на обмотку возбуждения, приводит к дерганью стрелки.

Стрелка тахометра может дергаться из-за ослабевшей натяжки ремня генератора, но в большинстве случаев отремонтировать тахометр на Волге удается заменой приборной панели и видоизменением схемы подключения.