Operação de circuito de tacômetro digital usando microcontrolador e seus tipos

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Um tacômetro digital é um dispositivo digital que mede e indica a velocidade de um objeto em rotação. Um objeto giratório pode ser um pneu de bicicleta, um pneu de carro ou um ventilador de teto, ou qualquer outro motor , e assim por diante. Um circuito de tacômetro digital compreende LCD ou LIDERADO leitura e uma memória para armazenamento. Os tacômetros digitais são mais comuns hoje em dia e fornecem leituras numéricas em vez de mostradores e agulhas.

Tacômetro digital

Tacômetro digital



Um tacômetro digital é um codificador óptico que determina a velocidade angular de um eixo ou motor rotativo. Tacômetros digitais são usados ​​em diferentes aplicações, como automóveis, aviões e aplicações médicas e de instrumentação.


O que é tacômetro?

A palavra tacômetro é derivada de duas palavras gregas: tachos significa “velocidade” e metron significa “medir”. Ele funciona com base no princípio de um gerador de tacômetro, o que significa que quando um motor é operado como gerador, ele produz a tensão de acordo com a velocidade do eixo. Também é conhecido como contador de rotações e seu princípio de operação pode ser eletromagnético, eletrônico ou óptico. Potência, precisão, faixa de RPM, medições e exibição são as especificações de um tacômetro. Os tacômetros podem ser medidores indicadores analógicos ou digitais, no entanto, este artigo se concentra apenas nos tacômetros digitais.



Tipos de tacômetro digital

Os tacômetros digitais são classificados em quatro tipos com base nas técnicas de aquisição e medição de dados.

  • Com base na técnica de aquisição de dados, os tacômetros são dos seguintes tipos:
  1. Tipo de Contato
  2. Tipo sem contato
  • Com base na técnica de medição, os tacômetros são dos seguintes tipos:
  1. Medição de tempo
  2. Medição de freqüência

1. Tacômetro digital de tipo de contato

Tacômetro digital de contato

Tacômetro digital de contato

Um tacômetro que está em contato com o eixo giratório é conhecido como tacômetro do tipo de contato. Este tipo de tacômetro é geralmente fixado na máquina ou motor elétrico . Um codificador ótico ou sensor magnético também pode ser conectado a ele para que ele meça seu RPM.

Os tacômetros digitais são capazes de medir baixas velocidades a 0,5 rpm e alta velocidade a 10.000 rpm e são equipados com um bolso de armazenamento para a medição circunferencial. As especificações desse tacômetro são display LCD de 5 dígitos, faixa de temperatura operacional de 0 a + 40oC, faixa de temperatura de armazenamento de -20 a + 55o C e velocidade de rotação de cerca de 0,5 a 10.000 rpm.


2. Tacômetro digital do tipo sem contato

Tacômetro digital sem contato

Tacômetro digital sem contato

Um tacômetro que não precisa de nenhum contato físico com o eixo giratório é denominado tacômetro digital sem contato. Nesse tipo, um laser ou disco óptico é acoplado ao eixo giratório e pode ser lido por um feixe de infravermelho ou laser, que é direcionado pelo tacômetro.

Este tipo de tacômetro pode medir de 1 a 99.999 rpm, o ângulo de medição é inferior a 120 graus e o tacômetro possui um LCD de cinco dígitos. Esses tipos de tacômetros são eficientes, duráveis, precisos e compactos, além de serem visíveis de longa distância.

3. Tacômetro digital de medição de tempo

Um tacômetro que calcula a velocidade medindo o intervalo de tempo entre os pulsos de entrada é conhecido como tacômetro digital baseado no tempo. A resolução desse tacômetro é independente da velocidade da medição e é mais precisa para medir baixa velocidade.

4. Tacômetro digital de medição de frequência

Um tacômetro que calcula a velocidade medindo a frequência dos pulsos é chamado de tacômetro digital baseado em frequência. Este tipo de tacômetro é projetado usando um LED vermelho, e a rotação desse tacômetro depende do eixo giratório, sendo mais preciso para medir alta velocidade. Esses tacômetros são de baixo custo e alta eficiência, que está entre 1Hz-12 KHz.

O funcionamento interno desses tacômetros pode ser com o uso de um gerador de tacômetro ou puramente com os componentes eletrônicos descritos a seguir.

Gerador de tacômetro

Uma máquina microelétrica usada para converter a velocidade de rotação e os valores do eixo de uma máquina em um sinal elétrico é conhecida como gerador de tacômetro. O funcionamento do gerador tacômetro é baseado no princípio de que a velocidade angular do rotor é proporcional ao EMF gerado se o fluxo de excitação for constante.

Gerador de tacômetro

Gerador de tacômetro

Esses tacômetros são especificados com voltagem gerada, precisão, velocidade máxima, ondulações e temperatura operacional. Este tipo de gerador de tacômetro é usado como sensor em vários dispositivos automotivos e eletromecânicos.
Os geradores podem ser do tipo AC ou DC.

Tacômetro Eletrônico

Um tacômetro feito exclusivamente de componentes eletrônicos e é usado para medir a velocidade de um motor ou qualquer outro objeto em movimento em revoluções por minuto, é conhecido como tacômetro eletrônico. Tacômetros eletrônicos são usados ​​no painel de um carro para medir a velocidade de direção. Esses tacômetros são leves, fáceis de visualizar e precisos em todas as condições.

Tacômetro Eletrônico

Tacômetro Eletrônico

Diagrama de blocos do tacômetro digital

A configuração operacional de um tacômetro digital consiste em vários blocos, como um sensor óptico ou magnético, uma unidade de condicionamento de sinal, um microcontrolador , uma memória, um display e uma porta externa, conforme mostrado na figura.

Diagrama de blocos do tacômetro digital

Diagrama de blocos do tacômetro digital

Sensor óptico: Um sensor óptico consiste em um disco óptico colocado próximo ao motor que gera pulsos proporcionais ao eixo giratório. Um disco com fenda e um emissor de IV são usados ​​para gerar esses pulsos.

Sensor magnético: Nesse tipo de sentido, existe a possibilidade de usar sensores de efeito Hall ou sensores magnéticos. O princípio do Efeito Hall gera os pulsos proporcionais à velocidade do eixo e os sensores magnéticos são usados ​​para gerar os pulsos fazendo uso de relutância variável.

Condicionamento de sinal: Os sinais de saída dos sensores são ruidosos e, portanto, são filtrados, amplificados e digitalizados para que o microcontrolador reconheça esses sinais para ações futuras.

Microcontrolador: Um microcontrolador é usado para analisar e processar as leituras dos sensores. Ele envia essas informações para um dispositivo de exibição e, quando a velocidade é reduzida ou aumentada para um nível predefinido, ele alerta o usuário tomando a ação apropriada.

Memória: A unidade de memória armazena os dados de o microcontrolador .

Unidade de exibição: A função da unidade de exibição é visualizar os valores armazenados transmitidos do microcontrolador.

Tacômetro digital sem contato usando 8051

Este tacômetro sem contato é implementado para projetar um tacômetro digital sem contato de três dígitos usando Microcontroladores 8051 que pode ser usado para medir as revoluções de uma roda, disco, eixo, etc.

Circuito de tacômetro digital usando 8051

Circuito de tacômetro digital usando 8051

Este circuito usa vários componentes, como um microcontrolador, fototransistores, amplificadores operacionais, display de LED de sete segmentos e outros componentes diversos. Além disso, um sensor é colocado próximo à faixa reflexiva - por exemplo, uma folha de alumínio que é fixada na superfície giratória. O LED direcionado a partir deste dispositivo é refletido quando a tira é detectada pelo fototransistor.

Op-amp LM 324 , como um comparador, compara a tensão deste coletor de transistor com a tensão fixa. Portanto, gera pulsos contínuos para a rotação do eixo. Esses trens de pulsos são aplicados ao microcontrolador, que os conta e os converte em RPM conforme programado. Além disso, eles são exibidos em um display de sete segmentos, que é conectado na configuração de ânodo comum acionado por transistor.

Tudo se resume ao circuito do tacômetro digital e seus tipos. Espero que você tenha informações úteis sobre tacômetros digitais em uma única plataforma. Além disso, qualquer dúvida sobre este tópico e sobre o projeto do circuito, você pode escrever para nós comentando na seção de comentários.

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