Circuit tachymètre expliqué : Fonction, conception et guide de construction

Il ne suffit pas de construire des circuits électroniques de puissance ou des machines qui utilisent des moteurs. Pourquoi ? Parce que de tels projets ne seront pas complets si vous ne pouvez pas donner les détails complets. Ou même les spécifications du moteur de la machine.

Oui, nous parlons de la vitesse de rotation du moteur. Et pour faire cela, vous aurez besoin d'un tachymètre. C'est pourquoi les tachymètres sont essentiels lorsqu'il s'agit d'applications automobiles et aéronautiques. Donc, dans cet article, nous apprendrons tout sur un circuit tachymètre et comment faire un circuit tachymètre simple. Êtes-vous prêt ? Commençons !

Qu'est-ce qu'un tachymètre ?

La chose la plus importante à mesurer est les tours par minute (RPM) pour les moteurs. Apparemment, c'est l'une des caractéristiques qui montre à quelle vitesse un moteur peut aller.

De plus, cela vous empêche d'endommager vos moteurs. C'est pourquoi il est nécessaire d'avoir des tachymètres lorsque vous travaillez avec des moteurs.

Mais, qu'est-ce qu'un tachymètre exactement ?

Les tachymètres sont des dispositifs capteurs qui mesurent les RPM d'objets qui peuvent tourner comme les arbres de moteur. Habituellement, ces types de capteurs ne fonctionnent que pour des instruments électriques ou mécaniques.

Cependant, il y a des cas où des tachymètres avancés mesurent la période de temps et la plage de vitesse d'autres choses. Donc, un exemple de tel tachymètre avancé est l'hématachymètre. Cet outil mesure la vitesse du flux sanguin.

Types de tachymètres

Il y a quatre types principaux de tachymètres avec différentes spécifications.

Et ils incluent :

Tachymètres analogiques

Les circuits tachymètres analogiques utilisent une interface de type cadran et une aiguille pour indiquer les lectures actuelles de la vitesse du moteur.

Encore, ces tachymètres ne peuvent pas mesurer des détails supplémentaires comme l'écart et la moyenne.

Donc, le tachymètre analogique utilise un convertisseur fréquence-tension externe pour mesurer les RPM. Il affiche également la tension convertie via un voltmètre analogique. De plus, ces tachymètres n'ont pas la technologie pour le stockage des lectures.

Tachymètre numérique

Contrairement aux tachymètres analogiques, les tachymètres numériques ont la mémoire pour stocker les lectures. Ils utilisent également des affichages numériques comme LCD ou LED pour indiquer les lectures actuelles.

Vous pouvez utiliser ces tachymètres pour des applications de mesure de haute précision et des opérations statistiques. De plus, vous pouvez surveiller des quantités basées sur le temps avec ce tachymètre.

De plus, vous êtes plus susceptible de trouver des tachymètres numériques dans la technologie d'aujourd'hui. De plus, ils affichent leurs mesures en lectures numériques — pas en cadrans et aiguilles.

Tachymètres temps et fréquence

Les tachymètres temps et fréquence emploient tous deux des principes de fonctionnement différents. Premièrement, le tachymètre de mesure de temps calcule la vitesse maximale. Donc, il mesure en calculant les intervalles de temps entre un train d'impulsions entrantes.

D'autre part, les tachymètres de mesure de fréquence mesurent la vitesse en calculant la fréquence des impulsions entrantes.

De plus, les tachymètres temps fonctionnent mieux pour les mesures de basse vitesse, tandis que les tachymètres fréquence peuvent effectuer des mesures de haute vitesse.

Tachymètres à contact et sans contact

Les tachymètres à contact et sans contact fonctionnent tous deux comme méthodes d'acquisition de données. D'un côté, le contact utilise un encodeur optique ou un capteur magnétique. Donc, il les utilise pour mesurer la vitesse lorsqu'il contacte l'arbre rotatif.

De l'autre côté, le sans contact utilise des disques laser ou optiques et n'exige pas de contact physique pour mesurer la vitesse.

Applications

• Applications laser
• Estimation du volume de trafic et de la vitesse attendue
• Applications pour différents moteurs principaux et machines
• Applications automobiles et aéronautiques (ex: mesure de la vitesse d'un moteur d'avion)
• Applications d'enregistrement audio analogique
• Applications médicales

Comment fabriquer un tachymètre

Alors nous apprendrons comment faire un circuit tachymètre simple en utilisant Arduino.

Schémas

Ce circuit tachymètre simple n'est pas cher, et il utilise le concept d'ondes infrarouges. Nous ne pouvons pas voir ces ondes, mais leur longueur d'onde a une portée plus longue que la lumière que nous pouvons voir.

Pour ce circuit, nous utiliserons un capteur IR comme composant majeur. Ce capteur IR a deux ampoules LED qui agissent comme émetteur et récepteur. Ainsi, la LED qui émet des rayons IR est l'émetteur IR tandis que l'autre (récepteur) est la photodiode IR.

De plus, ces ampoules ressemblent à des LED et photodiodes normales. Mais, elles n'émettent et ne reçoivent que des rayons infrarouges.

Donc, quand vous allumez ce capteur IR, l'émetteur IR commence à libérer des rayons IR vers l'objet que vous voulez mesurer.

Voici où les choses deviennent intéressantes.

Lorsque l'objet reflète les rayons, les photodiodes IR les recevront et généreront une tension. Maintenant, la tension générée dépend de l'intensité des rayons refléchis. En d'autres termes, plus l'intensité est élevée, plus la tension de sortie est élevée.

Finalement, il envoie la tension en sortie via la broche de sortie Arduino à travers le CI LM358.

Outils nécessaires

• Carte Arduino (1)
• Capteur IR (1)

• Module LCD 16X2 (1)
• Quelques fils de connexion
• Soudure
• Fer à souder

Construction et test

Voici les étapes que vous devez suivre :

Étape 1 : Rassemblez vos composants

Assemblez tous vos composants et assurez-vous que tout fonctionne correctement avant la construction.

Étape 2 : Connectez vos composants

Connectez le VCC et GND du LCD et du capteur IR au GND et aux broches 5V de l'Arduino.

Ensuite, connectez la sortie OUT d'un capteur IR à la broche numérique 2 de la carte Arduino.

Finalement, connectez les broches SCL et SDA du LCD aux broches A5 et A4 de l'Arduino.

Étape 3 : Codage

Une fois que vous avez connecté chaque composant, l'étape suivante est de coder votre Arduino UNO. Voici le code que vous devriez utiliser :

// Tachymètre DIY pour mesurer RPM précis avec Arduino

// Tachymètre DIY pour mesurer RPM précis avec Arduino

// Ce code est publié par https://www.circuitschools.com

// Attribution requise pour republier.

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// Création de l'objet lcd adresse 0x27 (obtenez-le depuis i2cscanner) et 16 colonnes x 2 lignes

LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 16, 2); //

float value = 0;

float rev = 0;

int rpm; oldtime = 0; newtime;

void isr() // routine de service d'interruption

{

rev++;

}

void setup()

{

lcd.init(); // initialisation LCD

// Allumer le rétroéclairage du LCD.

lcd.backlight();

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), isr, RISING); // attache l'interruption

}

void loop()

{

delay(1000);

detachInterrupt(0); // détache l'interruption

newtime = millis() - oldtime; // trouve le temps

int wings = 3; // nombre d'aile de l'objet rotatif, pour objet disque utiliser 1 avec ruban blanc sur

un côté

int RPMnew = rev / wings; // ici nous avons utilisé un ventilateur qui a 3 ailes

rpm = (RPMnew / newtime) * 60000; // calcule rpm

oldtime = millis(); // sauvegarde le temps actuel

rev = 0;

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("___TACHYMÈTRE___");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(rpm);

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), isr, RISING);

}

Étape 4 : Test

Une fois que vous avez complété toutes les étapes ci-dessus, essayez votre projet tachymètre terminé. Donc, le dispositif devrait détecter tout objet comme obstacle lors de l'émission de rayons IR et recevoir correctement les rayons quand ils sont reflétés.

Ainsi, lorsque l'objet tourne, le dispositif devrait compter combien de fois l'objet était une obstruction et créer la tension nécessaire selon l'intensité de la réflexion.

Note : Ce tachymètre est sensible à la lumière, donc vous pourriez ne pas obtenir de résultats précis dans des environnements bien éclairés.

En résumé

Il n'y a rien de complexe sur le fonctionnement d'un tachymètre. Il fonctionne en utilisant le principe du mouvement relatif entre l'arbre et le champ magnétique du dispositif. De plus, les tachymètres ont des moteurs qui génèrent une tension selon la vitesse de l'arbre du moteur. En d'autres termes, il compte le nombre de rotations que l'arbre du moteur fait par minute quand il est en mouvement.

Parfois, les gens confondent le tachymètre avec le compteur de vitesse. Bien qu'ils mesurent tous les deux la vitesse, ces deux dispositifs effectuent des fonctions entièrement différentes. Alors que le tachymètre mesure la vitesse des moteurs, les compteurs de vitesse montrent la vitesse des véhicules.

Cela conclut cet article. Si vous avez plus de questions sur les tachymètres, n'hésitez pas à nous contacter, et nous serons heureux de vous aider.