Принцип работы автомобильного тахометра

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

В основе генерации прямоугольных импульсов используется «эффект Холла» названный в честь американского физика Э. Холла [2] открывшего это явление ещё в 1879 г.

Если к проводнику или полупроводнику приложено напряжение Uп (рисунок 1.2.1) и его пронизывает под прямым углом магнитное поле обладающее индукцией B, то возникает «напряжение Холла» Uн перпендикулярное направлению тока от источника питания Iп и направлению магнитного поля:

где Kн – постоянная Холла;

Iп – ток источника питания;

B – магнитная индукция;

h – толщина проводника (полупроводника).

Из выражения следует, что величина напряжения Uн пропорциональна магнитной индукции В. Если магнитное поле В изменять с частотой, пропорциональной скорости движения автомобиля, то и частота изменения выходного напряжения Uн тоже будет пропорциональна скорости автомобиля.

Рисунок 1.2.1 − Эффект Холла:

Uп, Iп − напряжение и ток источника питания; В - магнитная индукция; h - толщина проводника (полупроводника); Uн - выходное напряжение.

На практике магнитное поле создается неподвижным [2] магнитом, а его изменение − специальным вращающимся экраном с прорезями. При вращении экрана 1 его сегменты 2 и прорези 3 (рисунок 1.2.2) поочередно проходят между магнитом 4 и датчиком Холла 5. Когда между магнитом и датчиком Холла проходит сегмент экрана (рисунок 1.2.2, а), магнитное поле перекрывается и на выходе датчика напряжение минимально (Uн min). При прохождении между магнитом и датчиком Холла прорези экрана (рисунок 1.2.2, 6) на датчик поступает максимальный магнитный поток, и на выходе напряжение становится максимальным (Un max). Таким образом, при вращении экрана со скоростью, пропорциональной скорости движения автомобиля, на выходе датчика Холла появляются импульсы напряжения Uн (рисунок 1.2.2, в), частота следования которых пропорциональна скорости автомобиля.

Рисунок 1.2.2 − Принцип работы датчика спидометра:

а − прохождение между магнитом и датчиком сегмента экрана; б − прохождение между магнитом и датчиком прорези экрана; в − изменение выходного напряжения датчика при вращении экрана; 1 − экран; 2 − сегмент экрана; 3 − прорезь экрана; 4 − магнит; 5 − датчик Холла с элементами усиления и преобразования выходного напряжения; Un − напряжение источника питания; Um − выходное напряжение; Т − период следования импульсов датчика Холла; f − частота следования импульсов; Va − скорость автомобиля.

Цифровые тахометры

С бурным развитием электроники и появлением различных оптических датчиков, лазерных модулей на рынке появились так называемые лазерные портативные фототахометры. Данные устройства служат для бесконтактного измерения [3] скорости вращения в труднодоступных точках оборудования и агрегатов, а также для измерения угловых скоростей валов с малым инерционным моментом.

Тахометры позволяют оперативно проводить измерения частоты вращения вала роторов, энергетического, промышленного и бытового оборудования (рисунок 1.3.1).

Рисунок 1.3.1− измерения частоты вращения фототахометром.

Информации о принципе работы фототахометра найти не удалось, однако с уверенностью можно сказать, что принцип работы полностью отличается от принципа работы автомобильного тахометра. Так же известно, что точность фототахометра намного выше, чем точность, получаемая тахометром на основе магнитного датчика. Возможность бесконтактного измерения, высокой точности и универсальности цена на данные приборы достаточно высока, в таблице 1.3 приведены три устройства от разных производителей, с описанием цены и характеристик.

Таблица 1.3 – Сводная таблица цифровых фототахометров

Устройство	Характеристики	Цена, руб.	Производитель
MS6208B, Измеритель числа оборотов	− Измерение, об/мин: 50-19999; − Диапазоны, об/мин: 50 – 99.99; 100 – 9999.9; 10000 – 19999; − Разрешение, об/мин: 00.01 RPM; 0.1 RPM; 1 RPM; − Погрешность, %: ±(0.03% ± 2 знака); − Дистанция до объекта: 50 – 250мм (зависит от степени заряда батареи); − Питание: 3 х 1, 5В (AАА); − Размеры: 193х60х29мм; − Вес (с батареей): 120 г.		Precision Mastech Enterprises
UT371, Измеритель числа оборотов	− Измерение в диапазоне от 10 до 99999 об/мин; − Выбор диапазона: 10…99 об/мин; 100…999 об/мин; 1000…9999 об/мин; 10000…99999 об/мин; − Точность измерений: 0.04%; − Цифровая шкала: 99999 значений; − Промер на расстоянии от 50 до 200мм; − Удержание измеряемых данных, память измерений в режимах MAX, NIN, AVE, ZERO; − Автоматическое отключение прибора в режиме ожидания через 15 мин; − Питание тахометра: 4 х 1.5 (АА); − Размеры дисплея: 53 х 41мм; − Общие размеры прибора: 184х56 х 34мм; − Вес: 100 г.		Uni Trend Group

Устройство	Характеристики	Цена, руб.	Производитель
АКИП-9202, Измеритель числа оборотов	− Бесконтактное измерение частоты (скорости вращения) до 100.000 об/ми; − Автовыбор диапазона измерений; − Погрешность: 0, 1 об/мин (до 10.000 об/мин); 1 об/мин (> 10.000 об/мин); − Режим регистрации МАКС/МИН/УСРЕД значений; − Дистанция измерений до 1 м (лазерная подсветка цели); − Функция удержания показаний; − Внутренняя память (40 результатов); − Индикация разряда батареи; − Автоматическое выключение питания; − Возможность крепления на штатив; − Контактное измерение частоты вращения до 25.000 об/мин; − Измерение скорости линейного перемещения до 2500 м/мин; − Счётчик числа оборотов.		АКИП

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒