Оптический тахометр схема: ЦИФРОВОЙ ТАХОМЕТР СВОИМИ РУКАМИ

ЦИФРОВОЙ ТАХОМЕТР СВОИМИ РУКАМИ

Что такое вообще тахометр? Тахометр — это устройство, используемое для измерения об/мин (обороты в минуту) любого вращающегося тела. Тахометры делают на основе контактных или безконтактных. Бесконтактные оптические тахометры обычно используют лазерный или инфракрасный луч для контроля вращения любого тела. Это делается путем вычисления времени, затраченного на одно вращение. В этом материале, взятом на одном английском сайте, мы покажем вам, как сделать портативный цифровой оптический тахометр с помощью Arduino Uno. Рассмотрим расширенную версию прибора с ЖК-дисплеем и модифицированным кодом. Схема тахометра на микроконтроллере Список деталей для схемы Микросхема — Arduino Резисторы — 33k, 270 Ом, 10k потенциометр LED элемент — синий ИК-светодиод и фотодиод 16 x 2 LCD экран 74HC595 регистр сдвига    Тут вместо щелевого датчика задействован оптический — отражение луча. Так им образом не придется беспокоиться о толщине ротора, количество лопастей не изменит показания, и он может считывать обороты барабана — а щелевой датчик не может.    Итак, прежде всего для датчика вам потребуется излучающий ИК-светодиод и фотодиод. Как его собрать — показано в пошаговой инструкции. Нажимаем на фото для увеличения размера. 1. Для начала нужно зашкурить светодиод и фотодиод, чтобы сделать их плоскими. 2. Затем сложите полоску бумаги лист, как показано на рисунке. Сделайте две такие структуры так, чтобы светодиод и фотодиод плотно сесть в него. Соедините их вместе клеем и покрасьте в черный цвет. 3. Вставить светодиод и фотодиод. 4. Склеить их с помощью суперклея и припаять провода.    Номиналы резисторов могут различаться в зависимости от того, какой фотодиод вы используете. Потенциометр помогает уменьшить или увеличить чувствительность датчика. Припаяйте провода датчика как показано на рисунке.    Схема тахометра использует 8-разрядный регистр сдвига 74HC595 с LCD дисплеем 16х2. Сделайте в корпусе небольшое отверстие, чтобы зафиксировать LED индикатор.    Припаяйте 270-омный резистор на светодиод и вставьте в контакт 12 Arduino. Датчик введён в кубическую трубку, чтобы дать дополнительную механическую прочность.    Всё, устройство готово для калибровки и программирования. Скачать программу вы можете по этой ссылке. Видео работы самодельного тахометра Поделитесь полезными схемами ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАМОК ДЛЯ ВХОДНОЙ ДВЕРИ    Электронные дверные замки для дома. Развитие высоких технологий уже прочно и надежно вошло в нашу жизнь, и захватила все ее сферы. Разработки в этой сфере проявляются в полную силу в окружающем мире, ведь в нашем мире практически невозможно встретить человека который бы не пользовался мобильными телефонами, компьютерами и другой оргтехникой. КАК СДЕЛАТЬ МИНИ РОБОТА    Схема самодельного мини робота на микросхеме MCP602SN и его трасса, по которой он ездит. КОМПРЕССОР ДЛЯ МИКРОФОННОГО УСИЛИТЕЛЯ     Качественный и быстродействующий компрессор аудиосигнала для микрофонного усилителя можно собрать на основе оптопары. Вулкан Рояль – казино, где можно в игровые автоматы играть бесплатно Многие даже не задумывались над тем, чем онлайн казино лучше реальных залов. Не нужно искать по всему городу зал и ехать туда, нет огромной очереди к автомату. Все, что нужно – это найти хорошее казино и наслаждаться игрой. СЕТЕВОЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА 5 ВОЛЬТ     Само устройство состоит из нескольких деталей и наладки не требует, работает сразу после включения. На выходе строго 5 вольт, хотя блок питания и не содержит понижающего сетевого трансформатора.

Оптичекский тахометр — измеритель скорости вращения —

---

Приставка к осциллографу или частотмеру

Недавно мне пришел с Алиэкспресс из Китая маленький станок с ЧПУ, который я использую в своей мастерской — лаборатории для изготовления печатных плат методом фрезерования (или, скорее, гравировки). Станок очень простой и дешевый, фактически — набор — конструктор для самостоятельной его сборки. Возникла у меня необхдимость измерить реальную скорость вращения его шпинделя, чтобы как-то привести в соответствие значения в управляющей программе GrblControl (и соответственно, напряжения, которое подается на клемы двигателя) с реальной скоростью вращения шпинделя.

Ссылка на станок

Для измерения скорости шпинделя было решено собрать простой оптический тахометр — приставку к осциллографу или частотмеру.
Можно было конечно собрать эту схему на макетной плате в виде одноразовой конструкции чтобы замерить скорость шпинделя, но я подумал, что такое устройство бедт возможно полезно и в будущем.

Тахометр в сборе

Поэтому было принято решение оформить эту простую конструкцию в виде законченного устройства в нормальном корпусе.

Корпус для этого измерителя скорости вращения был разработан в программе SolidWorks и напечатан на моем 3D принтере. Все детали корпуса в формате STL вы сможете скачать по ссылкам в конце статьи.

Устройство представляет собой триггер Шмидта, собранный на распространенном интегральном компараторе — микросхеме LM311. В качестве фотоприемника использован фотодиод российского происхождения типа ФД263-01. Фотодиод можно купить в магазине чип и дип, или заменить любым китайским.

Кроме фотодиода в схеме есть светодиод подсветки (использован сверх-яркий светодиод зеленого цвета). Светодиод закреплен напротив фотодиода. На шпиндель двигателя, скорость вращения которого необходимо измерить, закрепляется диск с прорезями. При вращении диска световой поток периодически перекрывается с определенной частотой, которая зависит от скорости вращения двигателя. На выходе схемы формируются прямоугольные импульсы, которые мы подаем на вход осциллографа или частотомера (можно использовать мультиметр с функцией измерения частоты). За один оборот диска формируется 6 импульсов. Соответственно, для того чтобы узнать скорость вращения шпинделя, нужно показания частотомера умножить на 10. Например, если частотомер показал частоту 500 герц, то значит скорость вращения шпинделя двигателя равно 5000 оборотов в минуту. Диск с прорезями распечатан на 3D принтере и закреплен на стандартной «дремелевской» оправке с диаметром хвостовика 3.175 мм (1/8 дюйма)

Принципиальная схема измерителя скорости вращения

Компаратор ,в общем случае, — это операционный усилитель с очень большим коэффициентом усиления,, включенный без отрицательной обратной связи. Поднобно прочитать о том, как работает и используется компаратор вы можете в соответствующей статье на этом сайте.

Компаратор сравнивает напряжения между инвертирующим и неинвертирующим входами. Есди на один из входов подать опорное напряжение, а на второй отслеживаемый сигнал, то в момент равенства напряжений на входах компаратора его выход изменит свое состояние на противоположное.

Фотодиод и светодиод подсветки на схеме не показаны. Они подключаются к соответствующим контактам платы и закреплены на специальных креплениях вне печатной платы. В данной схеме фотодиод включен между инвертирующим и неинвертирующим входами компаратора. Анод фотодиода подключается к контакту FD-A печатной платы, а катод — к контакту FD-K.

Светодиод подсветки подключен анодом к контакту LED-A, а его катод — к общему проводу, которым является минусовой провод источника питания — контакт -12V печатной платы. Светодиод подсветки запитан через резистор R4 сопротивлением 240 Ом.

Еще один светодиод LED1 показывает текущее состояние компаратора. Он служит для удобства использования измерителем, позволяя предварительно настроить порог срабатывания так, чтобы фотодиод не реагировал на освещение в помещении. При освещении фотодиода светодиодом подсветки. Светодиод LED1 должен погаснуть, а при перекрытии потока света от светодиода подсветки, LED1 должен светиться. Регулировка порога срабатывания (чувствительности) осуществляется подстроечным резистором R2 сопротивлением 50 килоом. В крышке устройства предусмотрено отверстие, через которое можно регулировать чувствительность с помощью тонкой отвертки.

Печатная плата устройства разработана в программа DipTrace и изготовлена методом фрезеровки на станке с ЧПУ CNC1610. Файлы печатной платы можно скачать по ссылке в конце статьи.

Печатная плата измерителя скорости вращения

Печатная плата измерителя, изготовленная на станке с ЧПУ

Питание устройства осуществляется от любого сетевого адаптера (выпрямителя) с выходным напряжением 9 — 14 вольт через встроенный стабилизатор напряжения 5V, собранный на микросхеме 78L05.

Для подключения к осциллографу или частотомеру используются два провода с зажимами типа «крокодил». Провод с «крокодилом» красного цвета соединяем с контактом OUT печатной платы, а провод с зажимом черного цвета соединяем с контактом -12V.

Питание устройства осуществляется от любого сетевого адаптера (выпрямителя) с выходным напряжением 9 — 14 вольт через встроенный стабилизатор напряжения 5V, собранный на микросхеме 78L05.

Для подключения к осциллографу или частотомеру используются два провода с зажимами типа «крокодил». Провод с «крокодилом» красного цвета соединяем с контактом OUT печатной платы, а провод с зажимом черного цвета соединяем с контактом -12V.

Стандартный разъем питания (под адаптер) соединяем с контактами платы +12V (центральный контакт разъема) и -12V (боковой контакт разъема)

При работе с устройством подключаем его выходные провода ко входу частотомера или осциллографа, подключаем адаптер питания. Должен засветиться светодиод подсветки. Контрольный светодиод LED1 должен покаснуть. Перекроем поток света от светодиода подсветки. LED1 должен погаснуть. Если это не так, то поворачивая движок R2 добиваемся правильной работы схемы.

Закрепляем диск на шпинделе проверяемого двигателя и включаем его. Подносим наше устройство к вращающемуся диску таким образом, чтобы диск был меду фотодиодом и светодиодом подсветки. Частотомер или осциллограф покажет какое-то значение частоты. Умножив это значение на 10 получим скорость вращения шпинделя в оборотах в минуту.

Измерение скорости вращения

Компоненты корпуса устройства

Скачать архив с файлами проекта…

Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Навыки, процедуры, обязанности и т. д. военного персонала

Продвижение —
Военный карьерный рост
книги и т. д.

Аэрограф/метеорология
— Метеорология
основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководства по аэрографии и метеорологии военно-морского флота

Автомобилестроение/Механика — Руководства по техническому обслуживанию автомобилей, механика дизельных и бензиновых двигателей, руководства по автомобильным деталям, руководства по деталям дизельных двигателей, руководства по деталям бензиновых двигателей и т. д.
Автомобильные аксессуары |

Перевозчик, персонал |

Дизельные генераторы |

Механика двигателя |

Фильтры |

Пожарные машины и оборудование |

Топливные насосы и хранение |

Газотурбинные генераторы |

Генераторы |

Обогреватели |

HMMWV (Хаммер/Хаммер) |

и т.д…

Авиация — Принципы полетов,
авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т. д.
Руководства по авиации ВМФ |

Авиационные аксессуары |

Общее техническое обслуживание авиации |

Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache |

Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH |

Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook |

и т.д…

Боевой —
Служебная винтовка, пистолет
меткая стрельба, боевые маневры, органическое вспомогательное вооружение и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование |

Одежда и индивидуальное снаряжение |

Боевая инженерная машина |

и т. д…

Строительство —
Техническое администрирование,
планирование, оценка, планирование, планирование проекта, бетон, кирпичная кладка, тяжелый
строительство и др.
Руководства по строительству военно-морского флота |

Совокупность |

Асфальт |

Битумный корпус распределителя |

Мосты |

Ведро, Раскладушка |

Бульдозеры |

Компрессоры |

Обработчик контейнеров |

дробилка |

Самосвалы |

Землеройные машины |

Экскаваторы |

и т. д…

Дайвинг —
Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.

Чертежник —
Основы, методы, составление проекций, эскизов и т. д.

Электроника —
Руководства по обслуживанию электроники для базового ремонта и основ. Руководства по компьютерным компонентам, руководства по электронным компонентам, руководства по электрическим компонентам и т. д.
Кондиционер |

Усилители |

Антенны и мачты |

Аудио |

Батареи |

Компьютерное оборудование |

Электротехника (NEETS) (самая популярная) |

техник по электронике |

Электрооборудование |

Электронное общее испытательное оборудование |

Электронные счетчики |

и т. д…

Машиностроение —
Основы и методы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение |

Армейская программа исследований прибрежных бухт |

и т. д…

Еда и кулинария —
Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика —
Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика —
Арифметика, элементарная алгебра,
предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги —
Анатомия, физиология, пациент
уход, оборудование для оказания первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота |

Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

Военные спецификации
— Государственные спецификации MIL и другие сопутствующие материалы

Музыка
— Мажор и минор
масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта,
и т. д.

Основы ядра —
Теории ядерной энергии,
химия, физика и т.

Справочники Министерства энергетики США

Фотография и журналистика
— Теория света,
оптические принципы, светочувствительные материалы, фотофильтры, копирование
редактирование, написание публикаций и т. д.
Руководства по фотографии и журналистике военно-морского флота |

Руководство по армейской фотографии, печати и журналистике

Религия —
Основные религии мира,
функции поддержки богослужений, свадьбы в часовне и т. д.

Калибровка e2b – оптические и фототахометры

Оптические и фототахометры – это ручные портативные устройства, используемые для измерения скорости вращения различных объектов. В этих типах тахометров используется бесконтактный метод преобразования вращательного движения в электрические импульсы, которые можно точно измерить. Многие тахометры также можно использовать для измерения общего количества оптических импульсов и использовать в качестве таймера.

Оптические/фототахометры широко используются во многих отраслях промышленности для измерения скорости вращения валов, двигателей, зубчатых колес, конвейерных лент или других типов вращающихся систем. Они часто используются для мониторинга производительности машин, проведения профилактических осмотров и контроля качества процессов вращающегося оборудования.

 

Принцип действия

Оптические/фототахометры работают, освещая вращающийся элемент источником света, обычно светодиодным или лазерным лучом класса 2. Этот источник света создает сфокусированный луч света, который будет отражаться от отражающего объекта, расположенного на его пути. Оптический датчик тахометра сработает, когда свет отразится обратно к тахометру. Измеряя скорость, с которой датчик получает сигнал, можно определить измерение скорости вращения.

 

Преимущества оптического/фототахометра

Оптические/фототахометры имеют ряд преимуществ по сравнению с контактными тахометрами, которые требуют физического контакта с вращающимся механизмом. Во-первых, поскольку оптическим/фототахометрам не нужно касаться вращающегося объекта, они не создают нагрузки на вал, что может привести к ошибкам измерения в зависимости от крутящего момента вращающейся системы.

Большинство оптических/фототахометров могут измерять вращение объектов на расстоянии более 10 футов и могут использоваться в труднодоступных местах, где труден доступ к вращающемуся валу, или там, где есть другие промышленные машины, которые могут представлять угрозу безопасности при попытке физически измерить вал. Оптические/фототахометры также очень точны, достигая точности ± 0,01% от показаний или лучше.

 

Использование оптических/фототахометров

Для использования оптических/фототахометров необходимо поместить отражающую мишень на вращающуюся поверхность, подлежащую измерению. Обычно эта мишень представляет собой небольшой кусочек светоотражающей ленты или каплю светоотражающей краски. К валу можно прикрепить несколько кусков ленты, чтобы облегчить измерение более низких скоростей. Вам просто нужно будет разделить отображаемую скорость тахометра на количество кусочков ленты, чтобы получить правильную скорость вращения. Для точных измерений оставшаяся поверхность должна быть неотражающей. Блестящая поверхность может привести к ошибкам отражения.

Большинство оптических тахометров содержат специальную отражающую ленту в футляре для переноски. Эта лента позволяет источнику света постоянно отражаться под любым углом, что позволяет проводить точные измерения при измерении цели под разными углами. Тахометр следует использовать только с той отражающей лентой, которая входит в комплект поставки устройства, поскольку лента разработана специально для типа источника света тахометра.

Источник света должен быть направлен прямо и устойчиво на отражающую ленту. Небольшие колебания показаний из-за изменения направления источника света являются нормальным явлением. Обычно нетрудно определить, когда показания «привязаны» к правильным показаниям. Расстояние от тахометра до отражающей ленты также может потребоваться немного изменить, чтобы получить стабильные показания.

 

Измерение оборотов в минуту

Наиболее распространенное измерение скорости вращения с помощью тахометров — число оборотов в минуту (об/мин). RPM — это количество полных оборотов, которые вал совершает за одну минуту. RPM также является мерой частоты вращения. Поскольку частота является мерой количества циклов в секунду, связь между частотой и числом оборотов в минуту можно рассчитать с помощью уравнения: число оборотов в минуту = частота x 60. И наоборот, частоту можно определить, разделив значение числа оборотов в минуту на 60.

 

Калибровка оптического/фототахометра

Эта зависимость между частотой и числом оборотов используется при калибровке тахометров этих типов. Калибровка оптических/фототахометров обычно выполняется с использованием схемы светодиодов, питаемой от функционального генератора, который может генерировать высокоточный частотный сигнал. Оптический датчик тахометра направлен на светодиод и будет считать импульсы от цепи светодиода и преобразовывать их в соответствующие единицы измерения.