Автомобильный тахометр – как сделать своими руками

Автомобильный тахометр

Рядом со спидометром на приборной панели всех современных автомобилей находится тахометр. Некоторые ошибочно полагают, что среднестатистическому водителю это устройство бесполезно. Действительно, тахометр играет важную роль в правильном функционировании двигателя.

Как работает устройство, какие они бывают, как тахометр связан с эффективной работой двигателя и как его правильно установить? Обо всем этом далее в нашем обзоре.

Что это такое тахометр для авто

Тахометр — это устройство, прикрепленное к коленчатому валу двигателя для измерения скорости его вращения. Выглядит как индикатор со стрелкой и шкалой. Чаще всего функциями этого устройства пользуются автолюбители, любящие быструю езду. В МКПП или АКПП в ручном режиме есть возможность «крутить» двигатель на максимальных оборотах для получения наилучшей динамики при переключении передач.

Вот несколько причин, по которым тахометр нужен каждому автомобилю.

  • Работа двигателя внутреннего сгорания на низких оборотах (до 2000 об/мин) значительно снижает расход топлива, однако будут сопутствующие проблемы. Например, при переключении на более высокую передачу двигатель подвергается большой нагрузке. Топливная смесь в камере сгорания распределяется неравномерно, из-за чего плохо сгорает. Как следствие, образование нагара на цилиндрах, свечах зажигания и поршнях. На низких оборотах масляный насос создает недостаточное давление для смазки двигателя, что приводит к масляному голоданию и быстрому износу компонентов коленчатого вала.
  • Постоянная работа двигателя на высоких оборотах (свыше 4000) не только приводит к перерасходу топлива, но и значительно снижает его ресурс. В этом режиме ДВС перегревается, масло теряет свои свойства, детали быстро выходят из строя. Как определить оптимальный показатель, в пределах которого можно «крутить» двигатель?

С этой целью производители устанавливают в автомобили тахометр. Оптимальным показателем для двигателя считается диапазон от 1/3 до 3/4 оборота, при котором двигатель выдает максимальную мощность (этот показатель указывается в технической документации на машину).

У каждой машины свой интервал, поэтому водителю следует ориентироваться не только на опыт владельцев «боевой классики», но и на рекомендации производителя. Для определения этого значения шкала тахометра разделена на несколько зон: зеленую, желтую (иногда это бесцветное пространство между зеленым и красным) и красную.

Зеленая зона на шкале тахометра указывает на экономичный режим работы двигателя. В этом случае у автомобиля будет слабая динамика. При переходе стрелки в следующую зону (обычно выше 3500 об/мин) двигатель потребляет больше топлива, но при этом развивает максимальную мощность. На таких скоростях необходимо разгоняться, например, при обгоне.

Зимой тахометр тоже незаменим, особенно при прогреве двигателя, оснащенного карбюратором. В этом случае водитель регулирует количество оборотов рычагом «подсоса». Прогревать двигатель на высоких оборотах вредно, так как выход на рабочую температуру должен проходить без проблем (о рабочей температуре двигателя читайте в отдельной статье). Определить этот показатель по звуку двигателя крайне сложно. Для этого нужен тахометр.

Современные автомобили сами регулируют увеличение/снижение оборотов в процессе подготовки двигателя к поездке. На таких машинах этот прибор поможет водителю определить момент переключения передач.

Принцип работы устройства

Тахометры работают по следующей схеме.

  • Активированная система зажигания запускает двигатель. Топливно-воздушная смесь в камере сгорания воспламеняется, что приводит в движение шатуны поршневой группы. Они вращают коленчатый вал двигателя. В зависимости от модели устройства его датчик устанавливается на нужный двигатель в сборе.
  • Датчик считывает показатель частоты вращения коленчатого вала. Затем он генерирует импульсы и передает их на блок управления устройства. Там этот сигнал приводит в действие ручку-стрелку (перемещает ее по шкале) или выдает цифровое значение, которое отображается на соответствующем дисплее приборной панели.

Более точный принцип работы устройства зависит от его модификации. Существует большое разнообразие таких устройств. Они отличаются друг от друга не только внешне, но и способом подключения, а также методом обработки данных.

Конструкция тахометра

Все тахометры условно делятся на три категории.

1. Механика. Данная модификация используется на старых автомобилях и мотоциклах. Главной деталью в данном случае является кабель. С одной стороны он соединен с распределительным валом (или коленчатым валом). Другой конец закреплен на приемном механизме, расположенном за шкалой прибора.

При вращении вала центральный сердечник вращается внутри корпуса. Крутящий момент передается на шестерни, с которыми соединен вал, что приводит его в движение. В большинстве случаев такие приборы устанавливались на тихоходные двигатели, поэтому шкала на них разбита на сегменты со значением 250 об/мин в каждом.

2. Аналог. Ими комплектуются автомобили, которым более 20 лет. Модернизированные опции устанавливаются на современные бюджетные автомобили. Визуально эта модификация очень похожа на предыдущую. Он также имеет круглую шкалу с движущейся по ней стрелкой.

Основное отличие аналогового тахометра от механического тахометра заключается в механизме передачи показателя оборотов. Такие устройства состоят из четырех узлов.

  • Датчик. Подключается к коленчатому или распределительному валу для считывания оборотов.
  • Магнитная катушка. Он установлен в корпусе тахометра. От датчика поступает сигнал, который преобразуется в магнитное поле. Практически все аналоговые датчики работают по этому принципу.
  • Стрелки Он оснащен небольшим магнитом, который реагирует на силу поля, создаваемого в катушке. В результате стрела отклоняется до соответствующего уровня.
  • Напольные весы Деления в нем такие же, как и в случае с механическим аналогом (в некоторых случаях это 200 или 100 об/мин.).

Такие модели устройств могут быть штатными и выносными. В первом случае они крепятся на приборной панели рядом со спидометром. Вторую модификацию можно установить в любое подходящее место на плате. В основном эта категория устройств используется, если машина не оборудована таким устройством с завода.

3. Электроника. Этот тип устройства считается самым точным. Они состоят из большего количества элементов по сравнению с предыдущими вариантами.

  • Датчик, считывающий вращение оси, на которой он установлен. Он генерирует импульсы, которые передаются на следующий узел.
  • Процессор обрабатывает данные и передает сигнал на оптопару.
  • Оптопара преобразует электрические импульсы в световые сигналы.
  • Отображать. Показывает понятный для водителя показатель. Данные могут отображаться в виде чисел или в виде виртуальной градуированной шкалы со стрелкой.

Часто в современных автомобилях цифровой тахометр подключается к электронному блоку управления автомобиля. Чтобы устройство не расходовало заряд батареи при выключении зажигания, оно автоматически выключается.

Виды приборов

Автомобильные тахометры классифицируются:

  • в зависимости от метода обработки сигнала;
  • способ подключения;
  • принцип работы.

Механический

Устройство используется на низкоскоростных двигателях. Конструкция механического тахометра предельно проста. На распредвал или коленвал устанавливается проволочный датчик. Крутящий момент передается на шестерню, по кабелю поступает в подвижную катушку устройства через электромагнит, являющийся основной частью механической конструкции. Изменение частоты вращения коленчатого вала изменяет магнитное поле, которое отклоняет вал устройства.

У механического тахометра самая большая погрешность – до 500 об/мин.

Аналоговый

Аналоговый прибор на 50% точнее механического. Он имеет такую ​​же градуированную шкалу оборотов, но отличается от механической способом передачи сигнала. Основными элементами аналогового устройства являются магнитная катушка и датчик. Аналоговый тахометр подключен не к коленвалу, а к катушке зажигания двигателя.

Катушка зажигания преобразует напряжение от 12 В до 24 000 В для создания искры. Одновременно с подачей импульса на катушку зажигания импульс поступает и на электрическую цепь аналогового тахометра, поступает на обмотку электромагнита. Чем больше импульсов поступает в цепь, тем больше индукция. Отклонение стрелы шакала происходит под действием изменяющегося магнитного поля. Аналог показывает ошибку до 250 об/мин.

Цифровой

Самым надежным на сегодняшний день считается цифровой тахометр – погрешность до 100 об/мин. Данные в процессор поступают от датчика коленчатого вала и датчика холостого хода. Для этого в конструкцию цифрового устройства включена оптопара (оптопара), датчик для подсчета промежутков между импульсами. В конструкции цифрового тахометра используются следующие элементы:

  • оптопара;
  • ЦП — центральный процессор, узел выполняет расчет датчиков;
  • жидкокристаллический дисплей – отображает информацию на приборной панели;
  • чип: сброс данных процессора.

фото 3
Цифровой тахометр

Существует несколько видов подключения тахометра к автомобилю в зависимости от класса двигателя и модели.

В бензиновых двигателях подключение осуществляется через катушку зажигания. Тахометр имеет два выхода: на ЭБУ (электронный блок управления), на датчик положения коленчатого вала. Подключение следует следующим шагам:

  1. Тахометр установлен на приборной панели.
  2. Минус, кабель подключен к массе автомобиля.
  3. Красный провод подключается к плюсу замка зажигания.
  4. Входной кабель прибора подключается в соответствии с системой зажигания. Если система зажигания контактная, распределение искры по цилиндрам регулирует распределитель, тахометр подключается к прерывателю цепи распределителя. Если система зажигания бесконтактная, вход тахометра подключается к выключателю напряжения.

У дизелей тахометр подключен к генератору, так как частота вращения коленчатого вала считывается не с катушки зажигания, а с клеммы генератора. Это связано с порядком работы дизелей внутреннего сгорания, которые имеют меньшие обороты, чем бензиновые двигатели. Каждый дизельный тахометр, подключенный к генератору, рассчитывается для определенного передаточного числа между двигателем и генератором.

Как связан тахометр с датчиками авто

При покупке нового тахометра автомобилист может заметить, что в комплекте нет отдельного датчика. Фактически устройство не оснащено индивидуальным датчиком, который крепится на валу двигателя. Это просто не нужно. Просто подключите провода к одному из следующих датчиков.

  • Датчик коленвала. Он фиксирует положение шатунов на 1-м цилиндре двигателя и подает электрический импульс. Этот сигнал поступает на магнитную катушку или на процессор (в зависимости от типа устройства). Там импульс преобразуется в соответствующее значение и затем отображается на шкале или циферблате.
  • Датчик холостого хода (правильный клапан ХХ). В инжекторных двигателях отвечает за подачу воздуха во впускной коллектор, минуя дроссельную заслонку. На карбюраторных двигателях этот регулятор управляет подачей топлива в канал холостого хода (при торможении двигателем перекрывает подачу бензина, что приводит к экономии топлива). Количество топлива, которое регулирует клапан, также определяет скорость двигателя.
  • ЭБУ. Современные тахометры подключены к электронному блоку управления, который получает сигналы от всех датчиков, подключенных к двигателю. Чем больше данных вы введете, тем точнее будут измерения. В этом случае индикатор будет передаваться с минимальной ошибкой.

Подключение – бензиновый двигатель

В случае бензинового двигателя автомобильный электронный тахометр подключается в следующем порядке:

  1. Черный контактный провод необходимо соединить с «массой» автомобиля.
  2. Красный провод подключается к клемме замка зажигания. Поэтому при включенном зажигании на устройство будет поступать напряжение 12 В.
  3. Подключение третьего провода, которое может иметь разный цвет, зависит от типа системы зажигания на конкретном автомобиле. При контактной системе зажигания подключение осуществляется через выключатель-распределитель. В бесконтактной системе провод подключается к выключателю напряжения или выходу катушки зажигания.
  4. Если на тахометре предусмотрена подсветка, она замыкается на провод питания габаритов.
  5. Если среди дополнительных функций прибора есть вольтметр, то у него есть отдельный провод, который необходимо подключить к «плюсу» аккумулятора.

Подключение – дизельный двигатель

На автомобилях с дизельным двигателем последовательность подключения следующая:

  1. Необходимо снять защиту генератора. Доступ к нему обычно затруднен, поэтому для его демонтажа придется подъехать к смотровой канаве, эстакаде или воспользоваться лифтом.
  2. Выходной кабель необходимо подключить к клемме генератора, обозначенной буквой «W». Если такой клеммы нет, то единственный вариант — разобрать генератор. Затем отключается один из проводов, идущих от обмотки к выпрямителю генератора. Этот провод необходимо соединить с проводом тахометра и заизолировать. Затем генератор собирается и устанавливается.

Рекомендуется дополнительно замкнуть контакт масляного насоса, иначе может произойти ложное срабатывание лампы аварийного давления масла при достижении определенной частоты вращения колеса

Настройка тахометра

Если при установке деталей не было допущено ошибок, а элементы схемы исправны, тахометр заработает сразу. Нужно будет только настроить номиналы резисторов моста. Для этого необходимо подать прямоугольные импульсы от генератора импульсов на вход тахометра с частотой, взятой из таблицы ниже, и откалибровать шкалу.

Таблица преобразования скорости двигателя в частотуОбороты двигателя, оборотов в минутуЧастота генератора, ГцЧастота генератора, 2 × Гц

700 800 900 1000 1100 1200 1500 2000 г 2500 3000 3500 4000 4500 5000 6000
12 тринадцать пятнадцать 17 18 двадцать 25 33 42 пятьдесят 58 67 75 83 сто
24 26 тридцать 3. 4 36 40 пятьдесят 66 84 сто 116 134 150 166 200

Так как в автомобилях датчик обычно выдает два импульса на один оборот вала двигателя, при калибровке тахометра нужно дважды выставить частоту на генераторе. Например, при калибровке деления шкалы 800 на вход тахометра необходимо будет подать импульсы частотой не 13 Гц, а 26 Гц. В нижней строке таблицы для такого случая указан ряд частот.

Чтобы не испытывать затруднений при калибровке шкал тахометра, нужно знать принцип работы мостовой схемы. Вот принципиальная схема моста постоянного тока. Если отношения номиналов резисторов R1/R2 и R3/R4 равны, напряжения в диагональных точках моста А и В равны и ток через мА не течет, стрелка стоит на нуле.

Если, например, номинал резистора R1 уменьшить, то напряжение в точке А увеличится, а в точке В останется прежним. Через миллиамперметр, расположенный по диагонали моста, потечет ток, и стрелка отклонится. То есть при постоянном напряжении в точке В и изменении напряжения в точке А стрелка на приборе будет двигаться относительно шкалы.

Резисторный мост в цепи тахометра

В схеме тахометра функцию резистора R1 выполняет резистор R9 и так далее. С увеличением оборотов двигателя увеличивается частота и ширина импульсов выхода микросхемы, в связи с чем увеличивается напряжение в левой точке подключения миллиамперметра, увеличивается протекающий ток, а стрелка поворачивается, отклоняется. Сопротивления в плечах моста подобраны в такой пропорции, чтобы мост изначально был разбалансирован и равенство напряжений в точках подключения миллиамперметра происходило при 700 оборотах двигателя.

Значения сопротивлений на схеме указаны при сопротивлении рамки миллиамперметра 1,2 кОм. Если вы используете устройство, имеющее другой рамочный резистор, вам потребуется подобрать номинал резисторов R8, R9 и R12, R13, временно заменив их переменными. После калибровки прибора измеряют сопротивления переменных резисторов и заменяют их постоянными.

Переключатель S1 можно обойти, и устройство может быть настроено на измерение в требуемом диапазоне по шкале. В этом случае точность измерения снизится вдвое. При растянутой шкале прибора такой точности тоже хватит.

Тахометр, выполненный по предложенной схеме, является законченным прибором и может быть использован для измерения частоты вращения любого вала, например, лодочного мотора, электродвигателей. В качестве датчиков могут использоваться датчики Холла, фотоэлектрические и электромагнитные датчики. Достаточно доработать схему входного импульсного датчика.

Основные неисправности тахометров

О неисправности тахометра можно судить по следующим признакам:

  • На холостом ходу стрелка ДВС постоянно меняет положение, но по ощущениям двигатель работает ровно.
  • Показатель не меняется, даже при резком нажатии на педаль акселератора.

В первом случае нужно убедиться, что неисправность действительно в тахометре, а не в системе зажигания или подачи топлива в двигатель. Для этого нужно поднять капот и послушать двигатель. Если он работает без проблем, а стрелка меняет положение, то стоит обратить внимание на само устройство.

Основная причина неисправности аналоговых и цифровых моделей – нарушение контакта в электрической цепи. В первую очередь нужно проверить качество кабельных соединений. Если они выполнены методом «скрутки», то лучше фиксировать узлы специальными клеммными зажимами с болтами и гайками. Все контакты должны быть очищены.

Второе, что нужно проверить, это целостность тросов (особенно если они не закреплены и расположены рядом с движущимися частями). Процедура выполняется с помощью тестера.

Если стандартная диагностика не выявила неисправности, то следует обратиться к автоэлектрикам. Они проверят работу других компонентов, участвующих в измерении частоты вращения двигателя.

Если автомобиль оснащен механическим тахометром, то неисправность с ним может быть только одна – выход из строя блока или самого троса. Проблема решается заменой детали.

Рейтинг тахометров для автомобилей

Чаще всего тахометры нужны именно для автомобилей. Конечно, можно купить и оригинальный товар, но он намного дороже китайских аналогов, поэтому многие отдают предпочтение моделям с Алиэкспресс.

CNSPEED YC100163

Автомобильный тахометр 4-в-1 для измерения температуры воды и масла с выключателем освещения. Информация о подключении есть на странице товара на Алиэкспресс. Доставка быстрая, тахометр работает практически со всеми бензиновыми двигателями. Качество отличное.

CNSPEED YC100163

Характеристики:

  • применение: автомобили с бензиновым двигателем 12 В (цилиндры 4,6,8);
  • 0-11000 об/мин;
  • предупреждения тахометра — опционально;
  • температура воды: 40-120 градусов по Цельсию
  • температура масла: 50-150 градусов Цельсия
  • масляный пресс: 0-7 бар
  • цена 2000 руб.

Преимущества

  • хорошее качество;
  • положительные отзывы;
  • запрос на доставку.

Меньше

  • неопознанный.

Cnsport YC101505

Этот тахометр продается с разнообразной подсветкой, поэтому каждый может выбрать ту, которая ему больше подходит. Здесь максимальное значение составляет 1000 об/мин. Изготовлен из высококачественного черного алюминиевого сплава. В комплекте идет инструкция по установке, но она на английском языке. Можно найти видео на ютубе или съездить на СТО для установки.

Cnsport YC101505

Характеристики:

  • блок питания 12В;
  • 7 уровней интенсивности подсветки;
  • можно установить предупреждение;
  • подходит для двигателей от 4 до 8 цилиндров;
  • цена 2 300 руб.

Преимущества

  • хорошее качество;
  • доставка достаточно быстрая;
  • отзывы положительные;
  • установка проста.

Меньше

  • неопознанный.

DRAGON GAUGE 625-7

Стильный тахометр по низкой цене с равномерной подсветкой и несколькими цветами на выбор. Подходит только для автомобилей с 4, 6 или 8 цилиндрами. Доставка быстрая, качество продукции высокое. Если верить отзывам, то с установкой проблем нет, а провайдер быстро отвечает на все вопросы.

КАЛИБР ДРАКОН 625-7

Характеристики:

  • трехцветная подсветка;
  • тахометр: 0~10×1000 об/мин;
  • датчик: -30 ~ 35 фунтов на квадратный дюйм;
  • датчик температуры воды: 40 ~ 120℃;
  • датчик температуры масла: 50 ~ 150℃;
  • датчик давления масла: 0 ~ 150 фунтов на квадратный дюйм;
  • вольтметр: 8~18В;
  • датчик температуры выхлопных газов: 2 ~ 12 × 100℃;
  • цена 500 руб.

Преимущества

  • только положительные отзывы;
  • легкая установка;
  • соответствует международным требованиям;
  • низкая цена

Меньше

  • неопознанный.

QTZOFP

Существуют различные модели тахометров с разными максимальными оборотами. Вы также можете выбрать цвет сферы. Внизу находится небольшой ЖК-экран. Покупатели отмечают высокую точность считывания данных. Тахометр можно использовать только с бензиновыми двигателями. Устройство соответствует европейским стандартам.

Рысьм

Характеристики:

  • красная подсветка;
  • размер: 92×50 мм;
  • напряжение: 12В/24В;
  • диаметр установки: 85мм;
  • рабочий ток: ≤ 100 мА;
  • передаточное отношение: 1~300 регулируемое;
  • индикация до 8000 об/мин;
  • различные модели в ассортименте;
  • цена 950 руб.

Преимущества

  • оптимальная цена;
  • известный и надежный производитель;
  • быстрая доставка;
  • пользователи пишут, что проблем с установкой нет.

Меньше

  • неопознанный.

DRAGON GAUGE 636

Еще один тахометр от этого производителя, который очень популярен на Алиэкспресс. У него очень высокий рейтинг. Внизу есть небольшой ЖК-экран. Практически все отзывы положительные, покупатели пишут, что доставка быстрая. Однако перед покупкой важно обратить внимание на совместимость. В случае сомнений лучше связаться с поставщиком. Общение на английском языке.

КАЛИБР ДРАКОН 636

Характеристики:

  • тахометр: 0 ~ 10×1000 об/мин;
  • манометр наддува PSI: -30~30PSI;
  • датчик температуры воды: 40 ~ 140℃;
  • датчик температуры масла: 40 ~ 140℃;
  • датчик давления масла: 0 ~ 100 фунтов на квадратный дюйм;
  • вольтметр: 8~18В;
  • датчик температуры выхлопных газов: 3 ~ 13 × 100℃;
  • цена 500 руб.

Преимущества

  • известный производитель
  • имеют международные сертификаты;
  • низкая цена;
  • быстрая доставка;
  • много положительных отзывов.

Меньше

  • неопознанный.

Автомобильный тахометр своими руками

Как сделать тахометр своими руками?

Автомобильный тахометр — это измерительный прибор, который измеряет количество оборотов в минуту (об/мин) коленчатого вала двигателя. Раньше в автомобилях устанавливали механические тахометры. Современные автомобили оснащены электрическими или электронными тахометрами.

При работающем двигателе автомобиля тахометр позволяет следить за стабильностью вашей скорости на холостом ходу и при движении автомобиля. По стабильности холостого хода можно судить о состоянии системы подачи топлива, системы зажигания и самого двигателя.

При установке оборотов холостого хода и регулировке момента зажигания двигателя стробоскопом без тахометра не обойтись. Необходимо одновременно регулировать и контролировать скорость двигателя.

После каждой регулировки регулировочного винта неудобно смотреть на показания тахометра, установленного в салоне. Зеркало, установленное в салоне, может помочь, но это тоже не лучшее решение.

Гораздо удобнее иметь тахометр на стробоскопе.

Делая стробоскоп своими руками, я закрепил на его корпусе тахометр. Проверкой и регулировкой УОЗ мотора это техническое решение показало простоту эксплуатации.

Схемы аналоговых тахометров, опубликованные в Интернете, отличаются большей погрешностью показаний, не все автолюбители могут повторить их, выполненные на цифровых микросхемах.

Схемное решение тахометра, которое мы вам представляем, отличается простотой и высокой точностью показаний, независимо от изменения температуры окружающей среды и напряжения питания. Он имеет расширенную шкалу, что позволяет при использовании малогабаритного стрелочного индикатора измерять частоту вращения двигателя с высокой точностью.

Электрическая принципиальная схема

Представленная схема тахометра отличается простотой и доступностью деталей для повторения за счет использования интегрального таймера — микросхемы КР1006ВИ1 (аналог NE555).

Схема состоит из следующих функциональных узлов. Формирователь импульсов выполнен на VT1-VT2, широтно-импульсный модулятор на микросхеме DA1 типа КР1006ВИ1 и резисторный мост на резисторах R8-R13.

Для снятия показаний использовали электродинамический стрелочный микроамперметр. К недостаткам схемы тахометра можно отнести необходимость балансировки моста для каждого типа миллиамперметра при повторении схемы.

Но это не сложная операция.

Напряжение питания на цепь тахометра подается непосредственно с клемм автомобильного аккумулятора.

При поступлении импульсов от переключателя или дросселя, используемых в стробоскопе, конденсатор С1 перезаряжается через диод VD1 и резистор R1-R2, создавая импульсы на базе транзистора VT1, открывая его.

В результате на коллекторе включенного в ключевом режиме транзистора формируются короткие положительные импульсы, длительность которых определяется емкостью конденсатора С1. VT2 служит для инвертирования импульсов перед их подачей на вход DA1.

Форма импульсов показана в электрической схеме тахометра справа, верхняя осциллограмма. На фото ниже блок-схема КР1006ВИ1.

Встроенный таймер КР1006ВИ1 включен по типовой схеме формирователя импульсов.

По положительному фронту импульсов, поступающих на вход 2, микросхема формирует на выходе 3 положительные импульсы с шириной, линейно изменяющейся в зависимости от частоты входа. Частота выше, импульсы шире. Начальная ширина импульса зависит от постоянных времени R6, R7 и C3.

Импульсы с вывода 3 микросхемы DA1 поступают на левое плечо моста тахометра, которое образовано резисторами R8-R9 и R11.

На правое плечо моста тахометра, которое образовано резисторами R10 и R12, R13, подается постоянное опорное напряжение +9В от интегрального регулятора напряжения К142ЕН8А.

Конденсатор С4 устраняет рывки стрелки тахометра при измерении низких оборотов двигателя. Стабилизатор также обеспечивает питанием все активные элементы тахометра. По диагонали моста включен микроамперметр.

Благодаря конструкции этой схемы удалось исключить нелинейные элементы, получить линейное показание миллиамперметра при изменении частоты и обеспечить высокую точность измерения скорости двигателя за счет расширенной шкалы.

Так как в тахометре из соображений габаритных размеров применен малогабаритный миллиамперметр от указателя уровня записи самописца, у которого длина шкалы невелика, то получить высокую точность показаний удалось только благодаря растянутая шкала.

Микросхемы стабилизаторов серии К142ЕН обеспечивают стабильное выходное напряжение в широком диапазоне температур, поэтому в тахометре используется микросхема К142ЕН8А. Конденсаторы С2, С5 и С6 установлены для сглаживания пульсаций питающего напряжения.

Конструкция и детали

Поскольку схема проста, я не проектировал печатную плату. Монтаж всех деталей, кроме миллиамперметра, производился на универсальной макетной плате размером 30 мм × 50 мм. На фото видно, как размещены элементы схемы.

Трехконтактный разъем используется для подачи входного напряжения и сигнала. Шкала миллиамперметра распечатывается на принтере и наклеивается поверх вашей обычной шкалы.

Пластина с деталями закреплена на крышке корпуса стробоскопа винтами. Миллиамперметр устанавливается в прямоугольное окно, вырезанное в крышке корпуса и фиксируемое силиконом.

Такая конструкция расположения тахометра обеспечивает легкий доступ к плате стробоскопа, достаточно снять крышку и отсоединить разъем.

Если при установке деталей не было допущено ошибок, а элементы схемы исправны, тахометр заработает сразу. Нужно будет только настроить номиналы резисторов моста. Для этого необходимо подать прямоугольные импульсы от генератора импульсов на вход тахометра с частотой, взятой из таблицы ниже, и откалибровать шкалу.

Так как в автомобилях датчик обычно выдает два импульса на один оборот вала двигателя, при калибровке тахометра нужно дважды выставить частоту на генераторе. Например, при калибровке деления шкалы 800 на вход тахометра необходимо будет подать импульсы частотой не 13 Гц, а 26 Гц. В нижней строке таблицы для такого случая указан ряд частот.

Чтобы не испытывать затруднений при калибровке шкал тахометра, нужно знать принцип работы мостовой схемы. Вот принципиальная схема моста постоянного тока. Если отношения номиналов резисторов R1/R2 и R3/R4 равны, напряжения в диагональных точках моста А и В равны и ток через мА не течет, стрелка стоит на нуле.

Если, например, номинал резистора R1 уменьшить, то напряжение в точке А увеличится, а в точке В останется прежним. Через миллиамперметр, расположенный по диагонали моста, потечет ток, и стрелка отклонится. То есть при постоянном напряжении в точке В и изменении напряжения в точке А стрелка на приборе будет двигаться относительно шкалы.

В схеме тахометра функцию резистора R1 выполняет резистор R9 и так далее.

С увеличением оборотов двигателя увеличивается частота и ширина импульсов выхода микросхемы, в связи с чем увеличивается напряжение в левой точке подключения миллиамперметра, увеличивается протекающий ток, а стрелка поворачивается, отклоняется.

Сопротивления в плечах моста подобраны в такой пропорции, чтобы мост изначально был разбалансирован и равенство напряжений в точках подключения миллиамперметра происходило при 700 оборотах двигателя.

Значения сопротивлений на схеме указаны при сопротивлении рамки миллиамперметра 1,2 кОм. Если вы используете устройство, имеющее другой рамочный резистор, вам потребуется подобрать номинал резисторов R8, R9 и R12, R13, временно заменив их переменными. После калибровки прибора измеряют сопротивления переменных резисторов и заменяют их постоянными.

Переключатель S1 можно обойти, и устройство может быть настроено на измерение в требуемом диапазоне по шкале. В этом случае точность измерения снизится вдвое. При растянутой шкале прибора такой точности тоже хватит.

Тахометр, выполненный по предложенной схеме, является законченным прибором и может быть использован для измерения частоты вращения любого вала, например, лодочного мотора, электродвигателей. В качестве датчиков могут использоваться датчики Холла, фотоэлектрические и электромагнитные датчики. Достаточно доработать схему входного импульсного датчика.

Оцените статью
Блог про ремонт