タコメーター回路：仕組みと作り方
高出力の電子回路基板やエンジンを使用する機械を構築するだけでは十分ではありません。なんで？完全な詳細を提供できないと、そのようなプロジェクトは完了しないためです。または、マシンのエンジンの仕様でさえ。
はい、エンジンの回転速度について話しています。そして、これを行うには、タコメーターが必要です。そのため、タコメータは、自動車および航空アプリケーションに関して不可欠です。したがって、この記事では、タコメーター回路に関するすべてと、簡単なタコメーター回路の作成方法を学びます。準備はできたか？始めましょう!
タコメーターとは?
アナログ タコメーター メーター
測定する最も重要なことは、エンジンの 1 分あたりの回転数 (RPM) です。一見、これはエンジンの速さを示す機能の 1 つです。
さらに、エンジンの損傷を防ぎます。そのため、エンジンやモーターを操作するときはタコメーターが必要です。
エンジン
しかし、タコメーターとは正確には何ですか?
タコメーターは、エンジン シャフトのように回転するオブジェクトの RPM を測定するセンサー デバイスです。通常、これらのタイプのセンサーは、電気機器または機械機器でのみ機能します。
ただし、高度なタコメーターが他のものの期間と速度範囲を測定する場合があります。したがって、そのような高度なタコメーターの例はヘマタコメーターです。このツールは血流の速度を測定します。
タコメーターの種類
タコメータには、主に仕様の異なる 4 種類があります。
アナログ タコメーター
アナログタコメーター回路は、ダイヤルタイプのインターフェースと針を使用して、エンジン速度の現在の読み取り値を示します。
繰り返しになりますが、これらのタコメーターは偏差や平均などの詳細を測定できません。
そのため、アナログ タコメーターは、外部の周波数から電圧へのコンバーターを使用して RPM を測定します。また、アナログ電圧計を介して変換された電圧を表示します。さらに、これらのタコメーターには測定値を保存する技術がありません。
デジタル タコメーター
デジタル タコメーター RPM 表示
アナログ タコメーターとは異なり、デジタル タコメーターには測定値を保存するためのメモリがあります。また、LCD や LED ディスプレイなどのデジタル ディスプレイを利用して、現在の測定値を示します。
これらのタコメータは、高精度測定アプリケーションおよび統計操作に使用できます。さらに、このタコメーターで時間ベースの数量を監視できます。
さらに、今日のテクノロジーではデジタルタコメーターを見つける可能性が高くなります。さらに、測定値は文字盤や針ではなく数値で表示されます。
時間と周波数のタコメーター
時間タコメータと周波数タコメータは、どちらも異なる動作原理を採用しています。まず、時間計測タコメーターが最高速度を計算します。そのため、受信パルス列間の時間間隔を計算することによって測定します。
一方、周波数測定タコメータは、インバウンドパルスの周波数を計算することで速度を測定します。
さらに、時間タコメーターは低速測定に最適ですが、周波数タコメーターは高速測定を実行できます。
接触型および非接触型タコメーター
接触タコメーターと非接触タコメーターの両方がデータ取得方法として機能します。一方では、接触は光学エンコーダーまたは磁気センサーを利用します。そのため、回転軸に接触するときの速度を測定するためにそれらを使用します。
一方、非接触はレーザーまたは光ディスクを利用し、速度を測定するために物理的な接触を必要としません。
アプリケーション
- レーザー応用
- 交通量と予想速度の見積もり
- さまざまな原動機と機械の用途
- 自動車および航空用途 (例:エア エンジンの速度の測定)
- アナログ オーディオ録音アプリケーション
- 医療用途
タコメーターの作り方
そこで、Arduino を使って簡単なタコメーター回路を作る方法を学びます。
Arduino ボード
回路図
LED タコメーター回路図
この単純なタコメータ回路は高価ではなく、赤外線の概念を使用しています。私たちはこれらの波を見ることはできませんが、それらの波長は私たちが見ることができるより長い範囲の光を持っています.
この回路では、主要コンポーネントとして IR センサーを使用します。この IR センサーには、エミッターとレシーバーとして機能する 2 つの LED 電球があります。したがって、赤外線を放出する LED が IR 送信機であり、もう一方 (受信機) が IR フォトダイオードです。
さらに、これらの電球は通常の LED やフォトダイオードのように見えます。ただし、赤外線を送受信するだけです。
したがって、この IR センサーをオンにすると、IR 送信機が測定対象に IR 光線を放出し始めます。
ここからが興味深いところです。
オブジェクトが光線を反射すると、IR フォトダイオードが光線を受信して電圧を生成します。ここで、生成される電圧は反射光線の強度に依存します。つまり、強度が高いほど、出力電圧が高くなります。
最後に、LM358 IC を介して Arduino 出力ピンから出力として電圧を送信します。
必要なツール
- Arduino ボード (1)
- 赤外線センサー (1)
出典:ウィキメディア コモンズ
- 16X2 LCD モジュール (1)
- いくつかの接続ワイヤー
- はんだ
- はんだごて
構築とテスト
従う必要がある手順は次のとおりです:
ステップ 1:コンポーネントを集める
すべてのコンポーネントを組み立て、建設前にすべてが適切に機能することを確認してください。
ステップ 2:コンポーネントを接続する
LCD と IR センサーの VCC と GND を Arduino の GND と 5V ピンに接続します。
次に、IR センサーの OUT を Arduino ボードのデジタル ピン 2 と一緒にピンに接続します。
最後に、LCD の SCL および SDA ピンを Arduino の A5 および A4 に接続します。
ステップ 3:コーディング
すべてのコンポーネントを接続したら、次のステップは Arduino UNO をコーディングすることです。使用するコードは次のとおりです:
//Arduino を使用して正確な RPM を測定する DIY タコメーター
//Arduino を使用して正確な RPM を測定する DIY タコメーター
// このコードは https://www.circuitschools.com によって公開されています
//再発行には帰属が必要です。
#include
// lcd オブジェクト アドレス 0x27 (i2cscanner から取得) と 16 列 x 2 行を作成します
LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 16,2); //
float value=0;
float rev=0;
int rpm;昔=0; newtime;
void isr() //サービス ルーチンの割り込み
{
rev++;
}
void setup()
{
lcd.init (); //LCD を初期化
// LCD のバックライトをオンにします。
lcd.バックライト ();
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),isr,RISING); //割り込みのアタッチ
}
void loop()
{
delay(1000);
detachInterrupt(0); //割り込みを切り離す
newtime=millis()-oldtime; //時間を見つける
int 翼 =3; // 回転オブジェクトの翼の数。ディスク オブジェクトの場合、白いテープを 1 つ使用
片側
int RPMnew =rev/wings; // ここでは 3 つの翼を持つファンを使用しました
rpm=(RPMnew/newtime)*60000; //rpm を計算します
old time=millis(); //現在の時刻を保存
rev=0;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“___TACHOMETER___”);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print( rpm);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),isr,RISING);
}
ステップ 4:テスト
上記のすべての手順を完了したら、完成したタコメーター プロジェクトを試してください。そのため、デバイスは IR 光線を放出するときに障害物としてオブジェクトを検出し、反射されたときに適切に光線を受信する必要があります。
したがって、オブジェクトが回転すると、デバイスはオブジェクトが障害物であった回数をカウントし、反射強度に応じて必要な電圧を生成する必要があります。
注:このタコメーターは光に反応するため、明るい環境では正確な結果が得られない場合があります。
モーター
ラウンディングラウンドアップ
タコメーターの仕組みについて複雑なことは何もありません。これは、シャフトとデバイスの磁場との間の相対運動の原理を使用して機能します。さらに、タコメータには、モーター シャフトの速度に応じて電圧を生成するモーターがあります。言い換えると、モーター シャフトが動いているときに 1 分間に回転する回数をカウントします。
時々、タコメーターとスピードメーターを混同する人がいます。どちらも速度を測定しますが、これら 2 つのデバイスはまったく異なる機能を実行します。タコメーター メーターはエンジンの速度を測定しますが、速度計は車両の速度を示します。
スピードメーター
以上で、この記事を終わります。タコメーターについてさらに質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。喜んでお手伝いさせていただきます。
産業技術