Принцип дії та види тахометрів

Для рядових споживачів послуг" тахометрів, не так важливо, як саме ця штука працює. Оскільки, наприклад, автолюбителі бачать уже кінцевий результат: швидкість руху машини або кількість обертів коленвала (яке опосередковано визначає швидкість обертання шестерень у коробці передач, момент їх перемикання - але це вже деталі).
Але все ж таки сьогодні обговоримо як працюють ці корисні прилади і які існують основні їх різновиди.

Загальний принцип дії тахометра

А чому загальний? Тому що незважаючи на однаковий кінцевий результат, принцип перетворення на цифру різний.
Відразу зауважимо, що найпростіший зразок псевдомеханічного тахометра, правда малооборотний, ми можемо зробити самі.

1. Якщо на валу або іншій деталі обертання зробити невеликий виступ типу краплі і до нього прикласти пружну пластину, то при кожному наїзді на перешкоду, вона видаватиме клацання.
2. Якщо ми з секундоміром в руках (а радіоаматори без проблем зліплять на коліні та електронний реєстратор імпульсів) порахуємо кількість клацань на хвилину, то це і є примітивний механічний лічильник кількості обертів.

Навіть уточнимо – контактний. Адже швидкості в тисячі поворотів за хвилину (десятків за секунду), таким чином виміряти досить складно.
На виробництві використовуються інші види тахометрів. Їх принцип дії ґрунтується на дії відцентрової сили. Оскільки ця сила пропорційна частоті обертання і якщо пристрій відкалібрований належним чином, ми отримаємо досить точний результат. Але не ідеальний.
Оскільки електроніка надає набагато більше можливостей. Не тільки в процесі вимірювання, але і при зберіганні даних і передачі в режимі даталоггера для подальшої обробки.

Види приладів

Електронний

При кожному повороті формується імпульс напруги. У радіоелектроніці є різновид мікросхем – лічильники. Як тільки на вхід надходить логічна ”1”, можна вважати, що елемент обертання скоїв один оборот.
Просто, зручно та точно. Оскільки швидкодія електроніки така, що без проблем підраховується кількість імпульсів, що обчислюються навіть тисячами на секунду.

Проблема полягає тільки в перешкодах. Логіка працює надійно тільки в тому випадку, коли однозначно можна визначити, що, наприклад, "одиниця" це 5 В, а "нуль" це 0 Вольт. Якщо ж мають місце електромагнітні перешкоди, можливі помилкові спрацьовування (у будь-який бік, як збільшуючи кількість обертів на виході, так і зменшуючи).
Якщо ж висока точність не потрібна і за технічними умовами допускається похибка, наприклад, у 5-10%, то схему можна спростити. Для цього імпульси не рахуються, а усереднюється напруга за період часу, наприклад, за допомогою конденсаторного ланцюжка. І ми отримуємо середнє аналогове значення.

Контактний

Тут використовується оптичний кодувальник, магнітний або електромагнітний датчик, що сприймає сигнал від деталі, що обертається.
Покажемо на прикладі датчика коленвала (уже нікуди від автотеми не втекти).

• Зовні, у шестерні видаляється один зубчик.
• І як тільки сигнал про "зламаний зуб" потрапляє в бортовий комп'ютер, значить система зараховує черговий оборот.

До речі це навіть одна з найважливіших ланок в авто. Якщо без спідометра можна спокійно їхати, то без датчика обертів колінвала двигун просто не заведеться.

Оптичний

Джерелом інформації може бути видиме світло. Потрібен випромінювач та приймач. Як тільки промінь переривається, значить здійснено один оборот.

Лазерний

Це окремий випадок оптичних тахометрів. Його основна перевага – велика дистанція, якщо, звичайно, в цьому є необхідність.

Справа в тому, що лазер це вузькофокусований промінь і він зручний для роботи в важкодоступних місцях, навіть якщо до деталі, що обертається, 1 метр або більше.