转速表电路:它是如何工作的以及如何制作一个
仅仅制造使用发动机的大功率电子电路板或机器是不够的。为什么?因为如果你不能提供完整的细节,这样的项目就不会完成。甚至是机器引擎的规格。
是的,我们谈论的是发动机的转速。而且,要做到这一点,你需要一个转速表。这就是为什么转速计在汽车和航空应用中必不可少的原因。因此,在本文中,我们将学习有关转速计电路的所有知识以及如何制作简单的转速计电路。你准备好了吗?开始吧!
什么是转速计?
模拟转速表
要测量的最重要的事情是发动机的每分钟转数 (RPM)。看起来,这是显示引擎可以运行多快的功能之一。
此外,它还可以防止您损坏发动机。这就是为什么在使用发动机或电机时必须有转速表的原因,
引擎
但是,转速表到底是什么?
转速计是测量可以像发动机轴一样旋转的物体的转速的传感器设备。通常,这些类型的传感器仅适用于电气或机械仪器。
但是,在某些情况下,高级转速计会测量其他事物的时间段和速度范围。因此,这种先进的转速计的一个例子是血液转速计。此工具可测量血流速度。
转速计的类型
有四种主要类型的不同规格的转速计。
它们包括:
模拟转速计
模拟转速计电路使用表盘式接口和指针来指示发动机转速的当前读数。
同样,这些转速计无法测量偏差和平均值等额外细节。
因此,模拟转速计使用外部频率电压转换器来测量 RPM。它还通过模拟电压表显示转换后的电压。另外,这些转速计不具备存储读数的技术。
数字转速计
数字转速计 RPM 显示
与模拟转速计不同,数字转速计具有存储读数的内存。它们还利用 LCD 或 LED 显示器等数字显示器来指示当前读数。
您可以将这些转速计用于高精度测量应用和统计操作。此外,您可以使用此转速计监控基于时间的量。
此外,您更有可能在当今的技术中找到数字转速计。此外,它们以数字读数显示测量结果,而不是刻度盘和指针。
时间和频率转速计
时间和频率转速计都采用不同的工作原理。首先,时间测量转速计计算最大速度。因此,它通过计算入站脉冲序列之间的时间间隔来进行测量。
另一方面,频率测量转速计通过计算输入脉冲的频率来测量速度。
此外,时间转速计最适合低速测量,而频率转速计可以运行高速测量。
接触式和非接触式转速计
接触式和非接触式转速计均可用作数据采集方法。一方面,触点使用光学编码器或磁传感器。因此,它使用它们来测量与旋转轴接触时的速度。
另一方面,非接触式利用激光或光盘,不需要物理接触来测量速度。
应用程序
- 激光应用
- 交通量和预期速度估算
- 不同的原动机和机械应用
- 汽车和航空应用(例如测量空气发动机转速)
- 模拟录音应用程序
- 医疗应用
如何制作转速表
因此,我们将学习如何使用 Arduino 制作一个简单的转速计电路。
Arduino 板
示意图
LED 转速表电路图
这个简单的转速计电路并不昂贵,而且它使用了红外波的概念。我们看不到这些波,但它们的波长具有我们可以看到的更长距离的光。
对于此电路,我们将使用 IR 传感器作为主要组件。该红外传感器有两个 LED 灯泡,分别用作发射器和接收器。因此,发射红外线的 LED 是红外线发射器,而另一个(接收器)是红外线光电二极管。
此外,这些灯泡看起来像普通的 LED 和光电二极管。但是,它们只发射和接收红外线。
因此,当您打开此红外线传感器时,红外线发射器开始向您要测量的物体释放红外线。
这就是事情变得有趣的地方。
当物体反射光线时,红外光电二极管将接收它们并产生电压。现在,产生的电压取决于反射光线的强度。也就是说,强度越高,输出电压越高。
最后,它通过LM358 IC通过Arduino输出引脚将电压作为输出发送。
必要工具
- Arduino 板 (1)
- 红外传感器 (1)
来源:维基共享资源
- 16X2 液晶模组 (1)
- 一些连接线
- 焊锡
- 烙铁
构建和测试
以下是您需要遵循的步骤:
第 1 步:收集组件
组装所有组件并确保在施工前一切正常。
第 2 步:连接您的组件
将 LCD 和 IR 传感器的 VCC 和 GND 连接到 Arduino 的 GND 和 5V 引脚。
接下来,将 IR 传感器的 OUT 与 Arduino 板的数字引脚 2 连接在一起。
最后,将 LCD 的 SCL 和 SDA 引脚连接到 Arduino 的 A5 和 A4。
第 3 步:编码
连接每个组件后,下一步就是编写 Arduino UNO。这是您应该使用的代码:
//DIY 转速表使用 Arduino 测量准确的 RPM
//DIY 转速表使用 Arduino 测量准确的 RPM
//此代码由 https://www.circuitschools.com 发布
//重新发布需要注明出处。
#include
// 创建 lcd 对象地址 0x27(从 i2cscanner 获取)和 16 列 x 2 行
LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 16,2); //
浮点值=0;
float rev=0;
int rpm;旧时=0;新时间;
void isr() //中断服务程序
{
rev++;
}
void setup()
{
lcd.init(); //初始化液晶显示器
// 打开 LCD 上的背光。
液晶。背光 ();
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),isr,RISING); //附加中断
}
无效循环()
{
延迟(1000);
分离中断(0); //分离中断
newtime=millis()-oldtime; //寻找时间
int 翅膀=3; // 旋转物体的翅膀数量,对于圆盘物体使用 1,上面有白色胶带
一面
int RPMnew =rev/wings; //这里我们使用了3个翅膀的风扇
rpm=(RPMnew/newtime)*60000; //计算转速
旧时=millis(); //保存当前时间
rev=0;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“___TACHOMETER___”);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(rpm);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),isr,RISING);
}
第 4 步:测试
完成上述所有步骤后,尝试完成的转速计项目。因此,该设备在发射红外射线时应将任何物体检测为障碍物,并在反射时正确接收射线。
因此,当物体旋转时,设备应该计算物体有多少次成为障碍物,并根据反射强度产生必要的电压。
注意:此转速计对光敏感,因此在光线充足的环境中您可能无法获得准确的结果。
电机
R振奋起来
转速表的工作原理并不复杂。它利用轴与设备磁场之间的相对运动原理工作。此外,转速计具有根据电机轴的速度产生电压的电机。换句话说,它计算电机轴在运动时每分钟旋转的次数。
有时,人们会将转速表与速度表混淆。尽管它们都测量速度,但这两种设备执行完全不同的功能。转速表测量发动机的速度,而速度表显示车辆的速度。
车速表
这总结了这篇文章。如果您对转速计有更多疑问,请随时与我们联系,我们很乐意为您提供帮助。
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