2.3 Авиационные тахометры

Тахометры предназначены для измерения частоты вращения роторов силовых установок (СУ). Частота вращения ротора оказывает влияние на тягу и надежность работы силовой установки. Например, уменьшение частоты вращения ротора на 1% приводит к снижению тяги СУ на 3-7%. Поэтому требуемая точность измерения частоты вращения ротора СУ лежит в пределах 0,5-1% от максимального значения частоты вращения.

В настоящее время на ЛА широкое применение нашли магнитоиндукционные и частотно-импульсные тахометры, последние применяются в указателях с ленточными шкалами, которые установлены на базовой AT. В настоящее время на ЛА применяются магнитоиндукционные тахометры серии ТЭ — тахометры электрические (ТЭ-15 и др.) со шкалой, проградуированной в об/мин.; тахометры серии ИТЭ — индукционные тахометры электрические (ИТЭ-1, ИТЭ-2 и др.) со шкалой, проградуированной в %.

На рис.3.16 показана принципиальная схема тахометра ИТЭ-1.

В его состав входят: датчик тахометра электрический ДТЭ-1 и измеритель тахометра электрический ИТЭ-1. Датчик тахометра — синхронный трехфазный генератор с возбуждением от постоянного магнита. Он приводится во вращение через понижающую передачу от ротора СУ, частота которого измеряется. С помощью трехпроводной линии статорные обмотки датчика, соединенные на «звезду», связаны со статорными обмотками синхронного двигателя, раз­мещенного в корпусе указателя тахометра.

Рисунок 3.16. Принципиальная схема тахометра ИТЭ-1

Ротор синхронного двигателя состоит из постоянных магнитов (на рисунке показан один) и гистерезисного диска, обеспечивающего асинхронный запуск двигателя. Постоянные магниты насажены на ось свободно и передают вращающий момент валу через пружину. Это облегчает вхождение их в синхронный режим работы и предотвращает выпадание их из синхронизма при колебаниях частоты вращения ротора СУ. На оси двигателя размещен измерительный узел, состоящий из двух дисков — магнитопроводов, на которых укреплены постоянные магниты.

Между магнитами расположен алюминиевый диск, имеющий отдельную ось вращения. С осью диска связаны стрелка и пружина. При вращении магнитного узла в диске наводятся вихревые токи, которые взаимодействуя с магнитным потоком полюсов, создают вращающий момент М_вр диска:

,

где: n — частота вращения ротора СУ; К1 — коэффициент пропорциональности, зависящий от конструктивных параметров диска.

Повороту диска препятствует момент пружины, величина которого пропорциональна углу  закручивания пружины:

,

где: К2 — коэффициент жесткости пружины.

В установившемся режиме:

или , отсюда .

Из формулы видно, что угол поворота диска измерительного узла, а следовательно и стрелки указателя, пропорционален частоте вращения ротора силовой установки. Для устранения колебаний стрелки в указателе имеется демпфер, который по принципу работы и устройству аналогичен магнитному узлу измерителя. При колебаниях диска демпфера возникающие в нем вихревые токи взаимодействуют с магнитным полем постоянных магнитов и создают тормозной момент на оси стрелки.

На базовом самолете установлен тахометр ИТЭ-2, который имеет два датчика Д-3 и сдвоенный измеритель ИТЭ-2. Измеритель ИТЭ-2 в отличии от ИТЭ-1 не имеет магнитного демпфера, т.к. роль демпфера выполняет зубчатая передача на стрелку. При этом демпфирование осуществляется за счет момента трения зубчатых колес. Принципиальная электрокинематическая схема тахометра ИТЭ-2 представлена на рис. 3.17. Измеритель ИТЭ-2 имеет шкалу и две стрелки, показывающие частоту вращения роторов компрессоров высокого давления (КВД) левого и правого двигателя в пределах от 0 до 105%. Шкала измерителя равномерная, имеет оцифровку от 0 до 100% через 20%, цена деления — 1%. Измеритель ИТЭ-2 установлен в кабине на центральной приборной доске справа. Датчики установлены на левом и правом двигателях соответственно.

Рисунок 3. 17. Принципиальная электрическая схема тахометра ИТЭ-2

На базовом вертолете установлены три тахометра ИТЭ-2Т. Тахометр ИТЭ-2Т двигателей предназначен для непрерывного дистанционного измерения частоты вращения главного вала двигателя, выраженной в процентах от его максимальной частоты вращения. Указатель ИТЭ-2Т размещается на приборной доске летчика, а два датчика Д-1Т, входящие в комплект, соединяются с валами двигателей (правого и левого соответственно).

Шкала имеет оцифровку от 0 до 100%, размах шкалы от 0 до 110%. Рабочий диапазон от 60 до 100%. 2500 об/мин ротора датчика Д-1Т соответствуют 100% по шкале указателя.

Кроме тахометра двигателей, на вертолете установлен комплект двухстрелочных тахометров ИТЭ-2Т несущего винта. В комплект этих тахометров входят два указателя ИТЭ-2Т и два датчика типа Д-2.

Тахометр ИТЭ-2Т несущего винта предназначен для непрерывного дистанционного измерения частоты вращения несущего винта, выраженной в % от его максимальной частоты вращения. Датчики Д-2 установлены на главном редукторе, один указатель ИТЭ-2Т установлен на приборной доске летчика, а другой — на левом пульте оператора.

Конструкция и основные технические данные этого тахометра аналогичны тахометру ИТЭ-2Т двигателей. Погрешности магнитоиндукционных тахометров в рабочем диапазоне шкалы не превышают ±0,5%.

Цифровые портативные карманные тахометры

Применение цифровых тахометров

Электронный тахометр — это цифровое устройство для измерения скорости электродвигателя или любого другого вращающегося объекта.

Тахометры предназначены для измерения и отображения скорости вращения валов двигателей, скорости движения ленточного конвейера и других объектов, учета времени наработки агрегатов, а также для управления исполнительными устройствами. Кроме того, тахометр может быть использован для определения расхода сырья, материалов. В приборах могут быть задействованы аварийная сигнализация, защита паролем.

Цифровые тахометры являются удобными, функциональными и точными приборами, с помощью которых собирают и передают определённые данные, помогающие автоматически управлять работой вращающихся механизмов.

Цифровые тахометры имеют преимущества:

• цифровой интерфейс;
• обмен полученными показаниями;
• автоматический контроль
• управление исследуемыми агрегатами.

Цифровые тахометры используются в следующих областях:

• оснащение систем контроля транспортных средств с ДВС;
• контроль рабочих органов технологических машин;
• измерение времени работы машин при испытаниях;
• регулировка блоков зажигания автомобилей.

Портативные цифровые тахометры Мегеон

Портативный цифровой тахометр Мегеон 18003

Портативный цифровой тахометр Мегеон 18003 нашел широкое применение при проведении измерений скорости вращения различных объектов. Данный прибор является высокоточным измерительным инструментом, который способен измерять скорость вращения в диапазоне оборотов от 30 до 99999 об/мин (лазерный метод измерения) и от 0. 5 до 19999 об/мин (контактный режим) с погрешностью всего 0,05%.

Функциональные особенности тахометра Мегеон 18003:

• Большой ЖК-дисплей обеспечивает удобное отображение информации
• Автоматический выбор диапазона
• Контактный и лазерный метод измерения
• Возможность сохранения результатов измерений в памяти прибора

Портативный тахометр Мегеон 18002

Портативный тахометр Мегеон 18002 — это высокоточная разработка от компании Мегеон. Данный измерительный прибор нашел широкое применение среди специалистов, чья профессиональная деятельность так или иначе связана с измерением скорости вращения различных объектов и предметов. Благодаря качественным комплектующим в аппаратной части и современному программному обеспечению, фототахометр Мегеон 18002 дает возможность измерять скорость вращения предметов в широком диапазоне — от 30 до 19999 оборотов в минуту (погрешность не превышает 0,05%) на расстоянии от 5 до 50 сантиметров.

Функциональные возможности Мегеон 18002:

• Большой ЖК-дисплей обеспечивает удобное отображение информации
• Лазерная технология измерений
• Цифровой принцип проведения измерений
• Возможность сохранения результатов измерений в памяти прибора

Портативный цифровой тахометр Мегеон 18001

Портативный цифровой тахометр Мегеон 18001 нашел широкое применение при проведении измерений скорости вращения различных объектов. Данный прибор является высокоточным измерительным инструментом, который способен измерять скорость вращения в диапазоне оборотов от 0.1 до 99999 об/мин с расстояния 5 — 50 см.

Функциональные возможности Мегеон 18001:

• Большой ЖК-дисплей обеспечивает удобное отображение информации
• Лазерная технология измерений
• Цифровой принцип проведения измерений
• Возможность сохранения результатов измерений в памяти прибора

Портативные цифровые тахометры TETSO

Карманный тахометр testo 460

Тахометр testo 460, карманный прибор для измерения скорости вращения (об/мин), с защитной крышкой, батарейкой и заводским протоколом калибровки

Функциональные возможности testo 460:

• Оптическое измерение об/мин с LED целеуказателем
• Отображение макс/мин значений
• Легкое считывание данных благодаря функции Hold
• Подсветка дисплея

Карманный тахометр testo 465

Используя Тахометр testo 465, Вы можете с легкостью измерять скорость вращения (об/мин) бесконтактным способом. Просто прикрепите к объекту измерения рефлектор, а затем направьте красный световой луч тахометра на рефлектор и считывайте данные.

Преимущества тахометра testo 465:

• Модель внесена в Государственный Реестр Средств измерений РФ.
• Прочность и надежность благодаря защитному чехлу SoftCase
• Расстояние измерения до 600 мм от объекта
• Подсветка дисплея

Цифровой тахометр testo 470

Тахометр testo 470, идеальная комбинация оптического и механического измерения скорости вращения (об/мин). Можно проводить механические измерения просто присоединив адаптер наконечника зонда или вращающийся диск для контактного измерения скорости вращения.

Преимущества тахометра testo 465:

• Прочный дизайн с защитным чехлом Softcase
• Cохранение среднего/макс/мин значений и последнего измеренного значения
• Расстояние от объекта до 600 мм (оптические измерения)
• Внесен в Государственный Реестр Средств измерений РФ под номером 32471-06

Тахометры и датчики



Тахометры и датчики

Stack Limited. К сожалению, ваш браузер не поддерживает скрипты или у вас заблокировано активное содержимое. Измените этот параметр, чтобы эта страница отображалась правильно.

		Главная > Автоспорт > Товары
		Стековые тахометры и датчики   Профессиональный спидометр Новые 80-мм спидометры Stack соответствуют нашему ассортименту профессиональных шаговых двигателей и датчиков Pro-Control. Интеллектуальный тахометр Clubman Техническое совершенство и фантастическое качество сборки по чрезвычайно выгодной цене! Clubman Classic Тахометры Сочетание лучших современных технологий Clubman с «классическим» стилем дополняет оригинальный дизайн автомобиля. Профессиональный интеллектуальный тахометр Оригинальный и до сих пор лучший, проверенный в гонках и отмеченный наградами тахометр. Хронотронные тахометры Точно воспроизводящие хронометрический стиль и механизм, эти тахометры являются прямой заменой оригинальных хронометрических тахометров, вписываясь непосредственно в оригинальный вырез. Вспомогательные калибры Проверенная технология Stack теперь доступна в калибре 52 мм! Доступны варианты аналогового шагового двигателя, аналогового электрического, механического аналога и широкополосного датчика «воздух-топливо» (лямбда) — теперь доступен с белым или серебристым циферблатом на некоторых манометрах . Pro-Control Манометры Pro-Control дополняют успешную линейку вспомогательных манометров, обеспечивая большую функциональность и контроль, а также надежность и точность. Цифровой шинный манометр Разработанный с учетом потребностей специалистов автоспорта и загонов, профессиональный шинный манометр Stack Professional обеспечивает превосходную производительность и долговечность.       Независимые исследования аэрокосмической отрасли подтверждают, что аналоговая стрелка является лучшим решением для отображения быстро меняющейся информации, такой как скорость двигателя!     Вот уже более 30 лет компания Stack является ведущим поставщиком приборных панелей для автоспорта и технологий регистрации данных. Ассортимент тахометров Stack отличается максимальной надежностью, прочностью и качеством. Стековые тахометры представляют собой прочные транзисторные приборы с твердотельной схемой. Превосходное качество сборки и передовые технологии обеспечивают идеальную точность цифрового кварца, сохраняемую на весь срок службы. Устройства хорошо защищены от воды и пыли по стандарту IP67 и доказали свою эффективность в сложных условиях автоспорта. Уникальный шаговый двигатель Stack обеспечивает соревновательную производительность без каких-либо колебаний стрелки. Во всей линейке классический строгий стиль сочетается с самыми современными технологиями – формой, функциональностью, надежностью.   Параметры набора номера   200 200К 230К 400 430 Хрон. 0–6000 об/мин Черный — — — — — 0–8000 об/мин Черный — 0-3-8500 об/мин Черный — — — — — 0-10000 об/мин Черный — — — 0-5-10000 об/мин Черный — — — — 0-4-10500 об/мин Черный — — — — 0-12000 об/мин Черный — — — — 0-5-12000 об/мин Черный — — — — — 0-3-13000 об/мин Черный — — — — 0-6-13000 об/мин ЧЕРНЫЙ — — — — — 0-6-15000 об/мин Черный — — — — — 0-8-16000 об/мин Черный — — — — — — 0-10-20000 об/мин Черный — — — — — — 0–8000 об/мин Белый — — — — — 0-10000 об/мин Белый — — — — — 0-4-10500 об/мин Белый — — — — — 0-3-13000 об/мин Белый — — — — — 0-6-15000 об/мин Белый — — — — — КЛЮЧ ОТ СТОЛА стандартный элемент Бесплатный вариант опция за дополнительную плату стандартная бесплатная опция циферблата     В. Почему приборы Stack до сих пор имеют аналоговые дисплеи? А. Стэк считает, что аналоговый дисплей по-прежнему лучше подходит для быстрой и точной передачи некоторых данных. Человеческий мозг может обрабатывать информацию с аналоговых дисплеев гораздо быстрее, чем с цифровых дисплеев. Аналоговый дисплей может сразу сказать вам, ГДЕ находится значение, цифровой дисплей может только сказать вам, ЧТО это значение. Вот почему они до сих пор используются в автомобилях и самолетах, хотя основная информационная подача чаще всего цифровая. Stack включает в себя цифровые дисплеи в наших интеллектуальных тахометрах и в наших дисплеях приборной панели, где информация одновременно отображается на ЖК-дисплее с крупными символами. В конце концов, предпочтения пользователя являются ключевыми. Дополнительную информацию можно найти в нашей базе знаний по устранению неполадок. Ваш дилер Stack будет рад помочь вам в дальнейшем.   Назад на одну страницу | Стандартные интеллектуальные тахометры | Классические тахометры | Автоспорт Дом
Stack является ведущим поставщиком решений для регистрации данных в автоспорте с более чем 30-летним проверенным опытом и услугами. Приложения, включая регистраторы данных, таймеры кругов, приборные панели, тахометры, приборы и датчики, программное обеспечение для анализа, видеосистемы и уникальные продукты для регистрации данных в суровых условиях для всех видов автоспорта.
gif»>

Copyright © Stack Ltd. Все права защищены. Политика конфиденциальности автоматического счетчика

Проектирование и разработка интеллектуального цифрового тахометра с использованием микроконтроллера At89c52

1. Введение

На многих этапах промышленных и коммерческих операций часто необходимо измерять скорость вращения механизмов. Такие измерения могут быть выполнены несколькими способами, в зависимости от характера измеряемого объекта. Одним из таких способов достижения этого является использование тахометра.

Тахометр — это прибор, который измеряет скорость вращения диска или диска, как в двигателе или машине. Это слово происходит от двух греческих слов tachos («скорость») и metron («мера») ^[2] . Он работает по тому же принципу, что и тахогенератор, то есть когда двигатель работающий как генератор без подключения к нагрузке или сопротивлению, он производит напряжение в соответствии со скоростью вращения вала.Измеряя напряжение, создаваемое тахогенератором, вы можете легко определить скорость вращения всего, к чему он механически прикреплен. управление может быть электромагнитным, электронным или оптическим.

Скорость электродвигателя определяется количеством оборотов, совершаемых двигателем за одну минуту. Таким образом, тахометр также известен как счетчик оборотов и имеет ту же единицу измерения, что и скорость — число оборотов в минуту (об/мин).

Некоторые тахометры, особенно используемые в автомобилях, аналогичны по конструкции и работе автомобильным спидометрам. Однако основное различие между тахометром и спидометром заключается в том, что в то время как спидометр измеряет непрерывную скорость (т. двигатель крутится особенно на МКПП).

Другие физические параметры, учитываемые при выборе тахометра, включают: мощность, точность, диапазон оборотов, измерения и отображение. Тахометры могут иметь аналоговые или цифровые индикаторы; аналоговый тахометр имеет циферблат со стрелкой, указывающей текущее показание и безопасные/опасные рабочие пределы. Однако наш проект фокусируется только на цифровом тахометре, который дает прямой числовой вывод и получил более широкое распространение.

2. Обзор литературы

Первый механический тахометр по принципу действия был аналогичен центробежному регулятору. Изобретателем первого механического тахометра считается немецкий инженер Дитрих Ульхорн; он использовал его для измерения скорости машин в 1817 году. С тех пор он использовался для измерения скорости локомотивов в автомобилях, грузовиках, тракторах и самолетах. Ранние конструкции тахометров были основаны на принципе моностабильного мультивибратора ^[13] , который имеет одно устойчивое состояние и одно квазиустойчивое состояние. Схема оставалась в стабильном состоянии, не производя выходного сигнала. Однако при получении импульса запускающего тока от системы зажигания схема переходит в квазиустойчивое состояние на заданное время, прежде чем снова вернуться в устойчивое состояние. Таким образом, каждый импульс зажигания создавал чистый импульс фиксированной длительности, который подавался на калибровочный механизм. Чем больше импульсов такой фиксированной длительности датчик получает в секунду, тем выше его показания.

Моностабильный мультивибратор все еще используется в тахометрах сегодня, хотя существует тенденция использовать импульсы напряжения, а не импульсы тока, последние требуют, чтобы ток катушки зажигания проходил через тахометр на пути к катушкам.

Более поздние конструкции тахометра никоим образом не улучшали первоначальный тип; действительно изменение, казалось, было сделано, чтобы быть более экономичным.

Интегральные схемы (ИС), находившиеся в зачаточном состоянии в конце 1960-х годов, были дорогими и не доказали свою надежность в автомобильных приложениях.

2.1. Классификация цифровых тахометров

Цифровые тахометры подразделяются на четыре типа в зависимости от методов сбора данных и измерения. По способу сбора данных тахометры бывают следующих типов: контактный и бесконтактный цифровой тахометр. По способу измерения тахометры бывают следующих типов: временные и частотные цифровые тахометры.

2.1.1. Тип контакта Цифровой тахометр

Тахометр, контактирующий с вращающимся валом, известен как тахометр контактного типа ^[8] . Этот тип тахометра обычно крепится к машине или электродвигателю. К нему также можно подключить оптический энкодер или магнитный датчик, чтобы он измерял обороты.

2.1.2. Бесконтактный цифровой тахометр

Тахометр, не требующий физического контакта с вращающимся валом, называется бесконтактным цифровым тахометром ^[9] . В этом типе к вращающемуся валу прикреплен лазер или оптический диск, и его можно считывать с помощью ИК-луча или лазера, который направляется тахометром. Эти типы тахометров эффективны, долговечны, точны, компактны и видны с большого расстояния ^[12] .

2.1.3. Измерение времени Цифровой тахометр

Тахометр, который рассчитывает скорость путем измерения временного интервала между поступающими импульсами, известен как цифровой тахометр, основанный на времени. Разрешение этого тахометра не зависит от скорости измерения, и он более точен для измерения низкой скорости.

2.1.4. Измерение частоты Цифровой тахометр

Тахометр, который вычисляет скорость путем измерения частоты импульсов, называется частотным цифровым тахометром ^[8] . Этот тип тахометра разработан с использованием красного светодиода, и скорость вращения этого тахометра зависит от вращающегося вала, и он более точен для измерения высокой скорости. Эти тахометры имеют низкую стоимость и высокую эффективность, которая находится в диапазоне от 1 Гц до 12 кГц.

3. Методология проектирования

Хотя существует несколько способов проектирования цифрового тахометра, мы выбираем этот метод, который использует микроконтроллер в качестве основного блока управления устройством ^[11] , метод инфракрасной передачи в качестве механизм обнаружения, буквенно-цифровой ЖК-модуль для отображения и бесконтактный датчик ^[8] для обнаружения вращения вала, скорость которого измеряется. В этом случае подсчитанные импульсы будут поступать от датчика приближения, который обнаружит любой отражающий элемент, проходящий перед ним, и, таким образом, выдаст выходной импульс для каждого поворота вала. Эти импульсы будут подаваться на микроконтроллер и подсчитываться. Результат будет отображен на ЖК-модуле.

Методология, использованная в этой работе, показана на рисунке 1 ниже.

Рисунок 1. Блок-схема цифрового тахометра

3.1. Анализ конструкции

Детекторная система с цифровым тахометром состоит из следующих этапов:

я. Блок питания

ii. Входной этап: входной этап состоит из;

• Секция инфракрасного передатчика и приемника

iii. Ступень управления

• Микроконтроллер

iv. Выходной каскад

• ЖК-экран

• Вентилятор постоянного тока

3.1.1. P.S.U (блок питания)

Блок питания служит основным источником электроэнергии для системы. Напряжение питания составляет 220 В переменного тока, которое понижается трансформатором 220/24 В переменного тока, 500 мА. Затем напряжение 24 В переменного тока выпрямляется мостовым выпрямителем, чтобы получить выход постоянного тока. После процесса выпрямления оставшиеся пульсации переменного тока отфильтровываются шунтирующим конденсатором. Выход шунтирующего конденсатора не регулируется, что приводит к резкому падению напряжения при подключении нагрузки. Чтобы решить эту проблему, для получения фиксированного выходного сигнала используется встроенный стабилизатор напряжения микросхемы.

Рисунок 2 . Схема блока питания

Анализ источника питания

Для питания цепи использовался силовой трансформатор с отводом от средней точки с номинальным напряжением 220/240 В переменного тока первичное напряжение, 12 В-0 В-12 В вторичное напряжение и ток 500 мА. При подключении 12В-12В он выдает 24В, что является напряжением питания для системы.

Из уравнения трансформатора,

(1)

, чтобы найти k из уравнения (1), учитывая, что V _P = 220V и V _S = 24V становится

ASSUMING. Согласно уравнению (1), наименьшее напряжение, подаваемое в цепь, при условии, что K равно 9,17, а V _P = 185 В, становится

. 1), максимальное напряжение, подаваемое в цепь, при условии, что K равно 9. 18 and V _P =240V becomes,

(2)

The bridge circuit will rectify the 24V from the secondary понижающего трансформатора. Был использован двухполупериодный мостовой выпрямитель, который преобразует переменное напряжение в постоянное, поскольку он имеет пиковое обратное напряжение (PIV) 100 В и может пропускать пиковый ток до 2 А.

(3)

Номинал PIV используемого диода должен быть как минимум равен пиковому напряжению. Мостовой выпрямитель имеет номинал PIV 100 В. Следовательно, 100-вольтовый PIV намного больше, чем это значение 32,5, что делает его подходящим для этой конструкции.

Для подходящего номинала конденсатора фильтра значение PIV конденсатора должно быть больше пикового напряжения после выпрямления. Из уравнения (3) пиковое напряжение равно 32,5.

Должен быть выбран конденсатор, выдерживающий напряжение не менее 32,5 В. Значение конденсатора должно быть высоким, чтобы можно было фильтровать пульсации переменного напряжения в цепях. Использовался конденсатор PIV 2200 мкФ, 100 В.

3.1.2. Входной каскад

Входной каскад посылает сигнал микроконтроллеру. Инфракрасный детектор ^{[3] Система} определяет прерывание передачи сигнала от передатчика к приемнику и посылает логический низкий уровень на базу транзистора, чтобы выключить транзистор, чтобы подать логический высокий уровень на вывод таймера микроконтроллера.

3.1.2.1. Инфракрасный передатчик и приемник Секция

Инфракрасный передатчик использует таймер 555 и RC-генератор. Расчет для получения точных компонентов, которые будут генерировать эту частоту, показан ниже. Несущая частота 56 кГц. Это связано с тем, что инфракрасный приемник принимает сигналы на частоте 56 кГц.

Расчет сопротивления,

(4)

(5)

Пусть ; , is unknown, substituting the values ​​into the equation

Поэтому; .

Таким образом, спецификации компонентов, используемых для получения схемы с несущей частотой 56 кГц, включают: электролитический поляризованный конденсатор (102 тантал), резистор 10 кОм, который является ближайшим значением 8 кОм между контактами 6 и 7. и резистор на 10 кОм между выводами 7 и 8. Выход таймера 555 подключен к транзистору, эмиттер которого подключен к земле. Коллектор подключен к инфракрасному диоду, который используется для излучения света (сигнала), который может принять инфракрасный приемник. Схема приемника состоит из транзисторного логического инвертора, который подключен к выводу 1 микроконтроллера. Инфракрасный передатчик состоит из схемы таймера 555 и инфракрасного диода. Таймер 555 используется в нестабильном режиме. Несущая частота составляет 56 кГц, поэтому для получения выходного сигнала к таймеру 555 был подключен RC-генератор.

В схеме используется приемник TSOP1356; частота приемника 56 кГц. Когда сигнал отправляется на приемник, он записывает высокий уровень на своем выходном терминале, но когда сигнал удаляется, он отправляет низкий уровень на свой выходной терминал. Передатчик и приемник будут размещены рядом, так что при обрыве передачи сигнала он будет посылать низкий уровень на базу транзистора через резистор 1 кОм (резистор 1 кОм используется для ограничения тока, поступающего на базу). транзистора R5). Это заставит транзистор выключиться. Поскольку транзистор подключен как логический инвертор, он будет давать переменный уровень напряжения на своем коллекторном напряжении. Это напряжение подключено к p1.0 микроконтроллера. Это используется для уведомления микроконтроллера о состоянии системы инфракрасного детектора. Когда вентилятор помещается между передатчиком и приемником, количество оборотов объекта подсчитывается микроконтроллером через его терминал таймера.

Рисунок 3 . Схема секции инфракрасного передатчика и приемника

Таблица 1. Конфигурация контактов таймера 555

Рисунок 4 . Нестабильная работа таймера 555

3.2.3. Блок управления

Блок управления использует микросхему микроконтроллера AT89C52, основной функцией которой является считывание битовой логики порта 1.0. Он используется для подсчета перехода сигналов, подключенных к порту, с высокого на низкий. Таймер запрограммирован на подсчет импульсов перехода с низкого уровня на высокий за одну секунду. Каждый импульс представляет собой угловую скорость объекта. Скорость вращающегося объекта рассчитывается путем умножения значения окончательного счета на 60, чтобы получить скорость в оборотах в минуту. Это связано с тем, что скорость вращения вентилятора измеряется таймером микроконтроллера в секундах. Клеммы порта 2 используются для отправки данных на ЖК-экран. Порты 2.5 и 2.7 подключены к регистру команд ЖК-дисплея, регистру выбора (RS)) и разрешению (EN). Эти регистры команд настроены так, чтобы микроконтроллер мог отображать слова на ЖК-экране. Они используются в качестве поддержки. Штыри данных подключены к p2.0, p2.1, p2.2, p2.3, которые используют 4-битный режим данных для отправки данных на жидкокристаллический дисплей. Отображаемые данные — это скорость вращающегося объекта. Этот процесс достигается с помощью программирования на языке ассемблера через компилятор MIDE-51. Программа прошита в микросхему микроконтроллера универсальным программатором Topwin 2007. Код написан в интегрированной среде студии MIDE. После завершения кода программа запускается, и из программного обеспечения компилятора получаются файлы трех форматов с расширениями hex, asm и list. Шестнадцатеричный файл будет записан в микроконтроллер с помощью программатора TOPWIN.

Файл ASM — это файл кода, который будет использоваться программой для редактирования или улучшения программы при необходимости. В то время как файл списка показывает все адреса программного кода и количество циклов, необходимых для выполнения каждого кода.

Рисунок 5 . Схема блока управления

3.2.3.1. Характеристики микроконтроллера At89c52 [1]

• 4 кбайт внутрисистемно перепрограммируемой флэш-памяти

• Расширение: 1000 циклов записи/стирания

• Полная статическая работа: от 0 Гц до 24 МГц

• 128x 8-битное внутреннее ОЗУ

• 32 программируемых линии ввода/вывода

• два 16-битных таймера/003-канала

•

• Шесть источников прерываний

• Программируемый последовательный канал

• Режимы ожидания и пониженного энергопотребления с низким энергопотреблением.

Рисунок 6 . Блок-схема микроконтроллера

Таблица 2. Описание контактов микроконтроллера[5]

Программная часть системы – это программа, используемая для управления блоком управления.

• Шестнадцатеричный файл создается с помощью M.I.D.E STUDIO

• Он записывается в микроконтроллер с помощью программатора TOPWIN

• Микроконтроллер будет запрограммирован на языке ассемблера с использованием M.I.D.E Studio. Это показано на рисунке ниже.

Рисунок 7 . Процесс программирования микроконтроллера

3.2.4. Блок вывода (ЖКД)

Блок вывода представляет собой жидкокристаллический дисплей (ЖКД). ЖК-экран используется для отображения угловой скорости вентилятора постоянного тока. Это возможно благодаря своим терминалам данных и регистру команд, к которым подключен микроконтроллер. Вентилятор включается микроконтроллером при нажатии кнопки. Скорость измеряется в одну секунду и умножается на шестьдесят, чтобы получить значение за одну минуту. его можно использовать для отображения рабочего состояния в любое время для различных приложений без использования ПК. ЖК-дисплей состоит из двух строк, и каждая строка может отображать 16 характеристик, что называется ЖК-дисплеем 16 x 2. В таблице 3 ниже показана конфигурация контактов ЖК-дисплея и их функции ^[4] .

Таблица 3. Таблица, показывающая конфигурацию и функции контактов ЖК-дисплея [4]

Рисунок 8 . ЖК-модуль

Рисунок 9 . Операционная блок-схема

Рисунок 10 . полная электрическая схема

4. Результаты и обсуждение

В качестве инструмента для испытаний использовали двигатель с номинальной скоростью 3000 об/мин. И существующий тахометр, и тахометр на основе микроконтроллера использовались для четырех показаний с различной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) 9. 0760 [7] . Это показано в Таблице 4 ниже. Таким образом, показано, что процентная погрешность нашего тахометра на основе микроконтроллера составляет 1,02%, а процентная погрешность существующего тахометра составляет 2,41%.

Таблица 4. Сравнение двух тахометров

Рисунок 11 . График средних значений оборотов, полученных разработанным устройством и стандартным тахометром для различных показаний

5. Выводы и рекомендация

5.1. Выводы

Схема представляет собой инновационное устройство, которое активно измеряет скорость вращающегося объекта. Это устройство представляет собой не что иное, как простой электронный цифровой преобразователь. Обычно он используется для измерения скорости вращения вала. Число оборотов в минуту (об/мин) является ценной информацией для понимания любой вращательной системы.

5.2. Ограничения

• Ограничением проекта является то, что он включает компоненты беспроводной связи, чувствительные к шуму.

• Наличие материалов и технических ноу-хау для проекта не всегда доступно.

• Ограниченные исследовательские материалы.

5.3. Рекомендации

• Этот проект можно дополнительно улучшить за счет упаковки и использования миниатюрных электронных компонентов.

• Необходимо провести дальнейшие исследования для усовершенствования конструкции всей системы.

Каталожные номера

[1]	8051 Набор инструкций (2002 г.). Доступно: http://www.silabs.com/MCU. Дата обращения: февраль 2015 г.
	В арт. Бакибилла, Мухаммад Атар Уддин, Шах Ахсанул Хак. Дизайн, внедрение и анализ производительности недорогого оптического тахометра. Исследования IIUC. Vol 7, p 107-116.dec 2011.
	в статье
[3]	Ibrahim Kamal (2010). «Инфракрасный датчик приближения» Доступно на сайте http://www.ikalogic.com. Дата обращения: январь 2015 г.
	в статье
[4]	LCD.
	в статье
[5]	LM AT89C52.
	В статье
[6]	Доступ к дате: март, 16 TH , 2016.
	в статье
[7]	MD. MASUD, MD. цифрового тахометра, Международный журнал научной инженерии и технологий. Том №5 Выпуск №1, стр: 85-88. Янв 2006.
	В арт. и Мехта Рохит. «Принципы электроники», 1 st Edition, S. Chand & Company Ltd., Индия. стр. 443-447. 2010.
	в статье
[9]	Мухаммад Иззат Бин Закария: «Без контактного тахометра», Университет Малеи. 19-24. 2010.
	в статье
[10]	Ono Sokki Co,. «Цифровые тахометры/датчики и периферийные устройства» Доступно: http:/www.onosokki.co.jp. стр. 12-17. 2007.
	в статье
[11]	Проф. К. Падманабхан. «Тахометр на основе микроконтроллера», Технологический колледж, Гинди, Ченнаи, стр.