Wat is een toerenteller?

Image Credits: Panuwatccn/.com

Een tachometer is een sensorapparaat dat wordt gebruikt om de rotatiesnelheid van een object te meten, zoals de motoras in een auto, en is meestal beperkt tot mechanische of elektrische instrumenten. Dit apparaat geeft de omwentelingen per minuut (RPM) aan die door het voorwerp worden gemaakt.

Het apparaat bestaat uit een wijzerplaat, een naald om de huidige aflezing aan te geven, en markeringen om veilige en gevaarlijke niveaus aan te geven. Het woord komt van het Griekse ’tachos’ dat snelheid betekent en ‘metron’ dat meten betekent, zodat tachometer en snelheidsmeter verwisselbaar zijn geworden en in wezen beide de snelheid meten.

Historisch werden de eerste mechanische tachometers ontworpen op basis van het meten van de centrifugale kracht: een traagheidskracht die weg van een rotatieas is gericht en die werkt op alle voorwerpen gezien vanuit een roterend referentiekader. In 1817 werd hij aangepast om te worden gebruikt voor het meten van de snelheid van machines en sinds 1840 wordt hij voornamelijk gebruikt voor het meten van de snelheid van voertuigen; in het bijzonder locomotieven.

Geavanceerde tachometers hebben nieuwe toepassingen. Op medisch gebied bijvoorbeeld kan een hematachometer die in een slagader of ader wordt geplaatst, de snelheid van de bloedstroom schatten aan de hand van de snelheid waarmee de turbine ronddraait. De aflezingen kunnen worden gebruikt om problemen met de bloedsomloop te diagnosticeren, zoals verstopte slagaders.

Typen tachometers

De typen tachometers die men gewoonlijk aantreft zijn:

• Analoge tachometers – Bestaan uit een naald en een wijzerplaat-type interface. Zij hebben geen voorziening voor opslag van meetwaarden en kunnen geen details berekenen zoals gemiddelde en afwijking. Hier wordt het toerental omgezet in spanning met behulp van een externe frequentie- naar spanningsomzetter. Deze spanning wordt vervolgens weergegeven door een analoge voltmeter.
• Digitale tachometers – Bestaan uit een LCD- of LED-uitlezing en een geheugen voor opslag. Deze kunnen statistische bewerkingen uitvoeren en zijn geschikt voor precisiemeting en bewaking van alle soorten op tijd gebaseerde grootheden. Digitale tachometers komen tegenwoordig vaker voor en geven numerieke uitlezingen in plaats van wijzerplaten en naalden.
• Contact- en contactloze tachometers – Het contactloze type staat in contact met de roterende as en maakt gebruik van een optische encoder of magnetische sensor. Het contactloze type is ideaal voor mobiele toepassingen en maakt gebruik van een laser of optische schijf. Beide typen zijn gegevensverwervingsmethoden.
• Tijd- en frequentiemetende tachometers – Beide zijn gebaseerd op meetmethoden. Het tijdmeetapparaat berekent de snelheid door het tijdsinterval tussen de inkomende impulsen te meten; terwijl het frequentiemeetapparaat de snelheid berekent door de frequentie van de inkomende impulsen te meten. Tijdmetende tachometers zijn ideaal voor lage snelheidsmetingen en frequentiemetende tachometers zijn ideaal voor hoge snelheidsmetingen.

Werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van een elektronische tachometer is vrij eenvoudig. Het ontstekingssysteem geeft een spanningspuls aan de uitgang van het elektromechanische deel van de toerenteller wanneer de bougie vonkt. Het elektromechanische deel reageert op de gemiddelde spanning van de reeks pulsen en toont aan dat de gemiddelde spanning van de pulstrein evenredig is met het motortoerental. Het signaal van de waarnemingskop wordt doorgegeven via een standaard dubbel afgeschermde kabel aan de indicator.

De toerentellers zijn temperatuur gecompenseerd om te kunnen werken over een omgevingstemperatuurbereik van -20 tot +70°C (-4 tot +158°F).

De toerenteller in een voertuig stelt de bestuurder in staat om geschikte gas- en versnellingsinstellingen voor de rijomstandigheden te selecteren, omdat langdurig gebruik bij hoge snelheden onvoldoende smering kan veroorzaken, wat de motor zal aantasten. Het stelt de bestuurder in staat om te voorkomen dat de snelheidscapaciteit van subonderdelen, zoals veer ingetrokken kleppen van de motor, wordt overschreden en dat de motor oververhit raakt, waardoor onnodige slijtage of permanente schade en zelfs uitval van de motor wordt veroorzaakt.

Toepassingen

Hieronder volgen de belangrijkste toepassingsgebieden van tachometers:

• Auto’s, vliegtuigen, vrachtwagens, tractoren, treinen en lichte railvoertuigen
• Laserinstrumenten
• Medische toepassingen
• Analoge audio-opnamen
• Verschillende soorten machines en prime movers
• Om de snelheid en het volume van het verkeer te schatten.