Co to jest tachometr?

Image Credits: Panuwatccn/.com

Tachometr jest urządzeniem czujnikowym używanym do pomiaru prędkości obrotowej obiektu, takiego jak wał silnika w samochodzie, i jest zwykle ograniczony do instrumentów mechanicznych lub elektrycznych. Urządzenie to wskazuje obroty na minutę (RPM) wykonywane przez obiekt.

Urządzenie to składa się z tarczy, igły wskazującej aktualny odczyt oraz oznaczeń wskazujących poziomy bezpieczne i niebezpieczne. Słowo pochodzi od greckiego „tachos” oznaczającego prędkość i „metron” oznaczającego miarę, więc tachometr i prędkościomierz stały się zamienne i zasadniczo oba mierzą prędkość.

Historycznie, pierwsze mechaniczne tachometry zostały zaprojektowane w oparciu o pomiar siły odśrodkowej: siły bezwładności kierującej się z dala od osi obrotu, która działa na wszystkie obiekty widziane z obracającego się układu odniesienia. W 1817 roku, został on przystosowany do pomiaru prędkości maszyn, a od 1840 roku, był głównie używany do pomiaru prędkości pojazdów, zwłaszcza lokomotyw.

Zaawansowane tachometry mają nowe zastosowania. Na przykład, w dziedzinie medycyny, hematachometr umieszczony w tętnicy lub żyle może oszacować tempo przepływu krwi na podstawie prędkości, z jaką obraca się turbina. Odczyty mogą być wykorzystywane do diagnozowania problemów z krążeniem, takich jak zatkane tętnice.

Typy tachometrów

Rodzaje tachometrów powszechnie spotykane to:

• Tachometry analogowe – Składają się z igły i tarczy typu interfejsu. Nie mają one możliwości przechowywania odczytów i nie mogą obliczać szczegółów, takich jak średnia i odchylenie. W tym przypadku prędkość jest przekształcana na napięcie za pomocą zewnętrznego przetwornika częstotliwości na napięcie. Napięcie to jest następnie wyświetlane przez woltomierz analogowy.
• Tachometry cyfrowe – Składają się z wyświetlacza LCD lub LED i pamięci do przechowywania danych. Mogą wykonywać operacje statystyczne i nadają się do precyzyjnego pomiaru i monitorowania wszelkiego rodzaju wielkości opartych na czasie. Tachometry cyfrowe są bardziej powszechne w dzisiejszych czasach i zapewniają odczyty numeryczne zamiast używania tarcz i igieł.
• Tachometry kontaktowe i bezkontaktowe – Typ kontaktowy jest w kontakcie z obracającym się wałem i wykorzystuje enkoder optyczny lub czujnik magnetyczny. Typ bezkontaktowy jest idealny dla aplikacji, które są mobilne, i wykorzystuje laser lub dysk optyczny. Oba te typy są metody pozyskiwania danych.
• Tachometry do pomiaru czasu i częstotliwości – Oba te są oparte na metodach pomiarowych. Urządzenie do pomiaru czasu oblicza prędkość poprzez pomiar odstępu czasowego pomiędzy przychodzącymi impulsami; natomiast urządzenie do pomiaru częstotliwości oblicza prędkość poprzez pomiar częstotliwości przychodzących impulsów. Tachometry z pomiarem czasu są idealne do pomiarów przy niskich prędkościach, a tachometry z pomiarem częstotliwości są idealne do pomiarów przy wysokich prędkościach.

Zasada działania

Zasada działania tachometru elektronicznego jest dość prosta. Układ zapłonowy wyzwala impuls napięcia na wyjściu części elektromechanicznej tachometru przy każdym odpaleniu świecy zapłonowej. Część elektromechaniczna reaguje na średnie napięcie serii impulsów i pokazuje, że średnie napięcie ciągu impulsów jest proporcjonalne do prędkości obrotowej silnika. Sygnał z głowicy percepcyjnej jest przesyłany standardowym podwójnym ekranowanym przewodem do wskaźnika.

Tachometry są kompensowane temperaturowo, aby mogły pracować w zakresie temperatur otoczenia od – 20 do +70°C (-4 do +158°F).

Tachometr w pojeździe umożliwia kierowcy wybór odpowiednich ustawień przepustnicy i biegów do warunków jazdy, ponieważ długotrwałe użytkowanie przy dużych prędkościach może spowodować niewystarczające smarowanie, co wpłynie na silnik. Umożliwia kierowcy uniknięcie przekroczenia prędkości obrotowej takich części jak zawory sprężynowe silnika i przegrzania, co powoduje niepotrzebne zużycie lub trwałe uszkodzenie, a nawet awarię silnika.

Zastosowania

Następujące są kluczowe obszary zastosowań tachometrów:

• Automobile, samoloty, ciężarówki, traktory, pociągi i lekkie pojazdy szynowe
• Przyrządy laserowe
• Aplikacje medyczne
• Analogowe nagrywanie dźwięku
• Liczne typy maszyn i pojazdów głównych
• Do szacowania prędkości i natężenia ruchu drogowego.