Бесконтактный тахометр своими руками

0
2694

Содержание

Многие автолюбители отлично знают, зачем и с какой целью инженеры придумали тахометр в автомобилях. Некоторые на него вовсе не смотрят, а на некоторых автомобилях его наличие и не предусмотрено. Для таких авто предусмотрен тахометр электронный?

Что собой представляет?

Прежде чем говорить об электронике, давайте посмотрим, для чего необходимо это устройство в целом.

Основная функция

Тахометр помогает неопытным водителям, которые еще не могут определять обороты по звуку работы агрегата, подобрать правильную передачу. Езда на правильно выбранной передаче позволяет не только значительно увеличить ресурсы узлов силового агрегата, но и экономить топливо. Когда стрелка прибора заходит в красную зону, рекомендуется переключить более высокую передачу. Также данный прибор используют для регулировок карбюраторов как на холостом ходу, так и во время езды.

Принцип действия

Тахометр регистрирует число импульсов, которые подаются от датчиков. Также учитываются паузы между импульсами и порядок, с которым они поступают. Процесс подсчета может быть осуществлен при помощи как прямого так и обратного направления. Показатели, зачастую, переводятся в определенную величину. Величиной этой может быть какой угодно показатель. Большинство этих приборов можно обнулять. Что касается точности показаний, то она довольно условная. Тахометр электронный самого лучшего качества имеет точность около 100 об/мин.

Устройство цифрового тахометра

Если рассматривать данное устройство, то этот прибор состоит из:

  • центрального процессора;
  • 8‑ми или более разрядного АЦП;
  • датчика температуры ОЖ;
  • дисплея;
  • оптрона, который используется для диагностики;
  • блока сброса.

Электронные стрелочные устройства

Тахометр электронный в большинстве случаев изготовлен в формате дисплея. На этот экран выводятся показания.

Собираем электронный тахометр своими руками

Зачем покупать, когда все можно собрать самостоятельно? Это не так дорого и достаточно интересно. Для сборки существует несколько вариантов устройств. Эти приборы собирают на основе контактных или же бесконтактных датчиков. В бесконтактных системах оптического типа для регистрации импульсов применяет лазерные или же инфракрасные лучи. Вычисляется время одного оборота. Давайте посмотрим, как собрать собственное устройство с оптической регистрации при помощи микроконтроллера типа Arduino.

Схема электронного тахометра на Arduino

Для сборки прибора понадобится, естественно, микроконтроллер Arduino. Если его нет, то сойдет любой другой контроллер с похожими характеристиками, но тогда нужно будет дополнительно собирать программатор. Также для этой схемы нужны резисторы 33 кОм, 270 Ом, 10 кОм в виде потенциометра. Еще можно приобрести синий светодиод, инфракрасный светодиод и фотодиод. Далее найдите ДСВ-дисплей и микросхему регистра сдвига с маркировкой 74НС595. Здесь используется оптический датчик и принцип отражения лучей. С этой системой вам не придется беспокоиться о том, какая должна быть толщина ротора, а количество его лопастей не сможет изменить показатели. Датчик сможет точно считывать обороты.

Собираем датчик

Первым делом для создания датчика нужен инфракрасный диод и наш фотодиод. На первом шаге отшлифуйте диоды до тех пор, пока они не примут плоскую форму. Затем рекомендуется сложить полоску из бумаги в форме прямоугольной трубочки.

Дальше по схеме

Резисторы и их номиналы могут немного различаться. Это зависит от диодов. Переменный резистор дает возможность менять уровень чувствительности полученного датчика. Так, «земля» соединяется с резистором на 33 кОМ и с переменным резистором, а тот, в свою очередь, соединяется с проводом, который нужно установить перед потенциометром. Минус светодиода соединяется через оставшийся резистор с землей, а плюс идет на "Ардуино". Итак, получилось три вывода – земля, плюс и сигнальный провод. В этой схеме применяется 8‑ми разрядный регистр сдвига и дисплей. В корпусе желательно продумать углубления для индикатора. Теперь резистор в 270 Ом паяется к светодиоду и дальше устанавливается в 12 контакт микроконтроллера. Теперь тахометр электронный готов. Можно заняться его программированием и калибровкой. Программу для "Ардуино" можно найти на автомобильных ресурсах.

Еще один самодельный тахометр

Для того чтобы измерять количество оборотов, как мы уже знаем, применяется подсчет импульсов прерывателя или же напряжение от свечей зажигания. Частота этих импульсов связана линейно с частотой вращения мотора. Также можно попробовать организовать индуктивную связь с такой цепью, что и будет продемонстрировано в данном устройстве. В качестве основы для этого варианта используется одновибратор с маркировкой LM 555.

Тахометр на мототехнику

Как поставить электронный тахометр на мотоцикл? Здесь у владельцев мототранспорта есть выбор: или приобрести готовое оборудование, либо изготовить самостоятельно. Предположим, что есть мотоцикл, есть прибор для контроля оборотов. Но как подключить электронный тахометр? Аппарат ТХ-193 от шестерки для этих целей подходит лучше всего для монтажа на отечественные марки мотоциклов.

Если мотоцикл не отечественный и имеется все тот же электронный тахометр, схема подключения немного изменится. В этом случае запитывать придется через замок зажигания. Там есть специальные контакты для этих целей. Если на мотоцикле нет стартера, тогда аккумулятор следует подключать к выходу выпрямителя. А от аккумулятора уже можно через выключатель подать питание непосредственно на тахометр. Если выпрямителя нет, нужно купить. Если нет аккумулятора, можно его поставить. Самый простой вариант – это источник питания от ИБП или старого фонаря. Если подключать измерительный прибор прямо к катушке генератора, тогда он сгорит. Во избежание этого можно попросить соседа-радиолюбителя сделать регулятор напряжения на тиристорах.

Если двигатель имеет три цилиндра, тогда здесь на вход подаются сигналы от двух катушек. Также существуют технические возможности для установки тахометра и на шестицилиндровые мотоциклы, но для этого уже требуется приобрести фирменное оборудование.

Установка тахометра на автомобили ВАЗ

Можно приобрести внештатный тахометр электронный (ВАЗ 2109 не оборудованы этими нужными приборами штатно) и радоваться жизни. Современные устройства еще и многофункциональны. На многих из них автолюбитель найдет дополнительно часы с будильником и еще много чего полезного.

Стоит заметить, что эти аппараты различаются по типу питания двигателя. Для бензиновых моторов принцип работы один, для дизелей – полностью другой.

Бензиновые устройства тоже имеют различия по количеству цилиндров

Итак, все куплено. Теперь определитесь, куда вы будете устанавливать электронику. Многие ставят на приборную панель, другие монтируют возле замка зажигания. Однако лучше всего, если установка электронного тахометра будет выполнена в том месте, где он не будет портить внешний вид панели.

Для закрепления поможет лучший друг автолюбителя – двухсторонний скотч. Это универсальное средство спасает в самых разных ситуациях.

Подключение устройства своими руками

Не все разбираются в электронике, но уметь подключать измерительный аппарат все-таки желательно. Это не вызовет сложностей, ведь проводов лишь три. Первое, что следует сделать – это взять провод от тахометра в подкапотное пространство. Проще всего это получится сделать через отверстие троса спидометра. Дальше понадобится кусок проволоки. Она должна быть где-то один метр длиной, тонкая и жесткая. С одного конца при помощи изоленты закрепите провод от прибора. Старайтесь работать аккуратно. Другой конец проволоки аккуратно вставьте в отверстия троса и толкайте. Подключение электронного тахометра можно осуществить следующим образом. Плюсовой провод подключается к катушке зажигания (контакт Б). Сигнальный провод подключите к контакту К все той же катушки. Минус соедините с массой. Работайте максимально аккуратно, провода очень тонкие и очень ненадежные.

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-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-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.

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.

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 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.

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.

Начнем с определений. Что такое тахометр в автомобиле? Это прибор, фиксирующий частоту вращения коленчатого вала в автомобиле.

Разумеется, его применение не ограничено только автотранспортом. Определение количества оборотов в минуту необходимо при работе с различными механизмами:

  • турбина самолета
  • вал корабельной силовой установки
  • генераторы электростанций
  • фрезерные и токарные станки высокой точности
  • буровые установки
  • приборы учета электроэнергии и воды.

Кроме того, приборы для измерения частоты вращения применяются в научно-исследовательской работе.
Любой тахометр состоит из двух частей:

  1. Датчик вращения снимает показания с вала – объекта измерения
  2. Сигнальное устройство либо подает команду на управляющую схему механизма, либо просто выводит данные на стрелочный прибор (цифровое табло).

Принцип работы тахометра достаточно простой

Есть несколько разновидностей конструкции:

Электрическая схема импульсная


На вал, частота которого измеряется, устанавливается метка, излучающая любое поле. Чаще всего это маленький магнит.

Рядом с валом размещается считывающее устройство – датчик. На нем формируются импульсы, соответствующие скорости вращения вала.

Электронная схема принимает сигналы, и выводит их на устройство отображения. Вместо пары магнит-датчик иногда применяется фото и светодиод.

Тогда на вал устанавливается диск с отверстием, и считывание происходит по вспышкам света.

Преимущество схемы – идеальная точность. Фактически, это цифровое устройство, работающее без погрешностей. Кроме того, такая схема не отбирает мощность у двигателя.

Недостаток – требуется электропитание. Это исключает применение прибора в чисто механических агрегатах.

Электрическая схема генераторного типа

Вал механизма соединен с компактным генератором. В зависимости от скорости вращения, меняется величина вырабатываемого напряжения.

Показания снимаются прибором, работающим по принципу вольтметра. Иное название – тахометр постоянного тока. Главное преимущество – нет необходимости в источнике питания.

Индукционный тахометр

Это также генераторная схема, только в данной конструкции применяется машина асинхронного типа. На катушки статора подается питание, и при вращении ротора происходит возбуждение и линейное увеличение напряжения.

У таких приборов высокая погрешность, и они не являются энергонезависимыми. Зато снятие показаний (в отличие от тахометра постоянного тока) происходит уже на малых оборотах.

Механический тахометр

Система автономная, для работы не требуется ни питания, ни управляющих схем.

На валу (5) жестко закреплен постоянный магнит (4). При вращении магнита возникает вихревое поле, которое увлекает за собой чашу (3) из магнитного материала.

Вращению чаши препятствует спиральная пружина (2). Чем выше скорость вращения, тем сильнее отклоняется вал со стрелкой.

Главное достоинство прибора – простота конструкции и отсутствие необходимости в электропитании. Недостатков два: высокая погрешность и сдвинутый нижний предел измерений. При малых оборотах стрелка не отклоняется.

Мы рассмотрим самое востребованное применение тахометров – автомобиль.

Любой механизм вращения (в нашем случае – коленчатый вал автомобиля) имеет предел нагрузки. То есть, силовая структура и подшипники могут выдержать определенную скорость.

Кроме того, остальные механизмы мотора также рассчитаны на предельно допустимую частоту оборотов.

Поэтому установка прибора контроля обязательна для любого современного ДВС. Исключение составляют лишь маломощные моторы для мотоциклов и мопедов.

Для контроля за оборотами коленвала нужен тахометр. В большинстве автомобилей (особенно с механическими КПП), показания прибора дают водителю возможность правильно выбирать момент перехода на следующую ступень.

Изготовление тахометра своими руками на базе Arduino, подробное видео.

В машинах с автоматической трансмиссией, схема подключения тахометра подает сигнал в модуль управления. Электроника не даст мотору выйти за разрешенные пределы.

Если ваш прибор перестал подавать признаки жизни, необходима диагностика. Как проверить тахометр в домашних условиях?

В автомобилях, оснащенных интерфейсом OBD II, проверка осуществляется с помощью сканера. Также электронный тахометр можно проверить с помощью любого генератора импульсов. В качестве эталона используем осциллограф, частотомер, или заведомо исправный прибор.

Механический тахометр проверяется с помощью дрели или шуруповерта. Хорошо, если есть регулятор оборотов. Хвостовик тросика крепится в патроне, корпус прибора жестко закрепляется.

Ремонт тахометра не такая сложная задача, если это не модуль электросхемы. После локализации неисправности, меняется неисправный компонент.

Проводка, контакты датчика, сам датчик, оторванный магнитик на коленвале. Как правило, причина поломки именно в этих деталях.

С механикой еще проще. Надо просто заменить изношенный узел на новый, либо приобретенный на авторынке.

Автомобили с механическими тахометрами, как правило, относятся к сильно подержанным, так что найти б/у запчасть не сложно. Подключение тахометра после ремонта калибровки не требует.

Как сделать тахометр своими руками?

Если восстановить заводской прибор невозможно или дорого, его можно сделать своими руками. Эта же задача часто решается владельцами авто-мото транспорта, на которых тахометр не предусмотрен конструкцией.

Видео простейшего тахометра собранного своими руками из вольтметра, двигателя от старого принтера и диодного моста.

Устанавливать датчик на коленвал достаточно сложно, да и балансировка может нарушиться. Проще воспользоваться любым шкивом, которые вращаются синхронно с мотором.

Если есть отверстие – устанавливаем фото-пару и подключаем ее к электронному тахометру.

Схему можно купить в виде готового KIT набора (на китайских сайтах электроники), либо собрать на доступной элементной базе.

Есть способы, как подключить самодельный тахометр к системе зажигания. Каждый импульс, подаваемый на высоковольтную свечную катушку, соответствует одному обороту коленвала.

Снимаем сигнал, и подаем на схему тахометра. Если на вашем автомобиле вышел из строя штатный прибор, или вы хотите продублировать его на отдельном табло – возможно подключение тахометра к генератору. Это самая распространенная схема подачи импульсов.

Сигнал для счетчика оборотов берем от разъема «W» генератора. Подключение штатное, так работают многие модели заводских тахометров.

Если есть сомнения в правильности – посмотрите электрическую схему вашего авто, надо найти проводник от генератора к прибору.

Итог
Изготовить самодельный тахометр достаточно просто, если есть элементарные навыки в электротехнике. При наличии паяльника и готовой схемы – это вопрос пары выходных.

Элементная база на любой вкус: от простенького счетчика импульсов до контроллера, собранного на ARDUINO. Главное понимать, как работает штатный прибор вашего авто.

Пример самодельного тахометра из компьютерной мышки. Все подробности в видео материале.

Для чего он нужен? Если сломался штатный тахометр – ответ очевиден. Если с вашей приборной доской все в порядке – можно добавить стильный элемент к интерьеру автомобиля. Цифровое табло легче считывается, а светодиодная индикация добавит наглядности.