Εδώ θα δούμε πώς ένα απλό αλλά ακριβές κύκλωμα αναλογικού ταχύμετρου μπορεί να κατασκευαστεί στο σπίτι χρησιμοποιώντας ένα μόνο IC και μερικά εξωτερικά παθητικά εξαρτήματα. Το ταχύμετρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί με όλα τα δίτροχα, τα τρίκυκλα, ακόμα και σε ποδήλατα για την ένδειξη της ταχύτητάς τους.

Χρήση μετατροπέα συχνότητας σε τάση

Στο προηγούμενο άρθρο μου μάθαμε για αυτά τα υπέροχα ICs 2N2907 / 2N2917 οι οποίοι είναι βασικά μετατροπείς συχνότητας σε τάση και ως εκ τούτου καθίστανται κατάλληλοι για όλες τις εφαρμογές που σχετίζονται με τη μέτρηση συχνότητας

“πώς να συνδέσετε το esc στον κινητήρα χωρίς ψήκτρες ”

Αναφερόμενος στο απλό διάγραμμα κυκλώματος ταχύμετρου παρακάτω, μπορούμε να δούμε το IC LM2907 να καταλαμβάνει το κεντρικό στάδιο στη διαμόρφωση και να σχηματίζει την κύρια συσκευή ανιχνευτή.

Λειτουργία κυκλώματος

Όπως μπορεί να φανεί, το εσωτερικό του IC περιλαμβάνει ένα συγκριτικό διαφορικού εισόδου, ακολουθούμενο από μια αντλία φόρτισης, ένα buffer opamp και ένα στάδιο ενισχυτή παρακολούθησης πομπού.

Καρφίτσα # 1 του IC γίνεται το ταχύμετρο εισάγει και δέχεται τις πληροφορίες μαγνητικής παραλαβής με τη μορφή ποικίλων μαγνητικών ηλεκτρικών παλμών.

Ο διαφορικός opamp συγκρίνει την είσοδο με τη γη που αναφέρεται στην αντιστροφή εισόδου και ενισχύει ακόμη και τον ελάχιστο παλμό που ανιχνεύεται στον πείρο # 1.

Η λειτουργία του σταδίου αντλίας φόρτισης είναι να συγκρατεί και να αντλεί τα παραπάνω ενισχυμένα σήματα έτσι ώστε με αυξανόμενη συχνότητα η αντίστοιχη ενισχυμένη έξοδος από το διαφορικό στάδιο να διατηρείται και να αυξάνεται αναλογικά στο επόμενο στάδιο ρυθμιστή opamp.

Αυτό επιτυγχάνεται με την παρουσία των πυκνωτών στον πείρο # 2 και της αντίστασης στον πείρο # 3 του IC.

“έλεγχος ταχύτητας κινητήρα dc ”

Το τελικό αναλογικό ενισχυμένο δυναμικό τροφοδοτείται μέσω του τρανζίστορ παρακολούθησης πομπού σε όλη την αντίσταση των 10k.

Όπως δίνεται στο διάγραμμα, η ευαισθησία εξόδου εδώ είναι περίπου 1V για κάθε 67Hz, πράγμα που σημαίνει ότι εάν η συχνότητα φτάσει 67 + 67 = 134, θα είχε ως αποτέλεσμα μια γραμμική έξοδο 2V και ούτω καθεξής.

Υπολογισμός της τάσης εξόδου

Για να είμαστε πιο ακριβείς, η τάση εξόδου μπορεί απλά να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

VOUT = fIN × VCC × Rx × Cx ,

όπου Rx είναι η αντίσταση στον πείρο # 3 και Cx ο πυκνωτής στον πείρο # 2 του IC.

Αυτό μπορεί να διαβαστεί άμεσα συνδέοντας ένα αναλογικό βολτόμετρο κινούμενου πηνίου κατά μήκος της αντίστασης 10k.

Η μαγνητική παραλαβή για το προτεινόμενο κύκλωμα ταχύμετρου θα μπορούσε να γίνει με την περιέλιξη 50 στροφών σύρματος 30SWG πάνω από ένα μικρό δακτύλιο φερρίτη.

“npn τρανζίστορ ως διακόπτης ”

Ο τροχός πρέπει να συμπληρώνεται με έναν κατάλληλα διαστασιολογημένο μαγνήτη κολλημένο ή στερεωμένο πάνω στο χείλος έτσι ώστε τα δύο στοιχεία να έρχονται αντιμέτωπα μία φορά σε κάθε περιστροφή.

Διάγραμμα κυκλώματος

Αν ένα αισθητήρας εφέ αίθουσας προορίζεται να χρησιμοποιηθεί ως αισθητήρας, τότε ο ακροδέκτης 1 του IC μπορεί να τροποποιηθεί με ένα εξωτερικό στάδιο BJT όπως φαίνεται παρακάτω, για την απαιτούμενη ανίχνευση συχνότητας.