Operación del circuito del tacómetro digital usando microcontroladores y sus tipos

Operación del circuito del tacómetro digital usando microcontroladores y sus tipos

Un tacómetro digital es un dispositivo digital que mide e indica la velocidad de un objeto en rotación. Un objeto giratorio puede ser un neumático de bicicleta, un neumático de automóvil o un ventilador de techo, o cualquier otro motor , etcétera. Un circuito de tacómetro digital comprende LCD o LED lectura y una memoria para almacenamiento. Los tacómetros digitales son más comunes en estos días y brindan lecturas numéricas en lugar de diales y agujas.

Digital Tachometer

Digital Tachometer

Un tacómetro digital es un codificador óptico que determina la velocidad angular de un eje o motor giratorio. Los tacómetros digitales se utilizan en diferentes aplicaciones, como automóviles, aviones y aplicaciones médicas y de instrumentación.




¿Qué es el tacómetro?

La palabra tacómetro se deriva de dos palabras griegas: tachos significa 'velocidad' y metron significa 'medir'. Funciona según el principio de un generador de tacómetro, lo que significa que cuando un el motor es operado como generador, produce el voltaje de acuerdo con la velocidad del eje. También se conoce como cuentarrevoluciones y su principio de funcionamiento puede ser electromagnético, electrónico u óptico. La potencia, la precisión, el rango de RPM, las medidas y la pantalla son las especificaciones de un tacómetro. Los tacómetros pueden ser medidores indicadores analógicos o digitales; sin embargo, este artículo se centra únicamente en los tacómetros digitales.

Tipos de tacómetro digital

Los tacómetros digitales se clasifican en cuatro tipos según las técnicas de adquisición y medición de datos.

  • Según la técnica de adquisición de datos, los tacómetros son de los siguientes tipos:
  1. Tipo de Contacto
  2. Tipo sin contacto
  • Según la técnica de medición, los tacómetros son de los siguientes tipos:
  1. Medida de tiempo
  2. Medida de frecuencia

1. Tacómetro digital tipo contacto

Tacómetro digital tipo contacto

Tacómetro digital tipo contacto

Un tacómetro que está en contacto con el eje giratorio se conoce como tacómetro de contacto. Este tipo de tacómetro generalmente se fija a la máquina o motor eléctrico . También se puede acoplar un codificador óptico o sensor magnético a este para que mida sus RPM.

Los tacómetros digitales son capaces de medir bajas velocidades a 0.5 rpm y alta velocidad a 10,000 rpm y están equipados con un bolsillo de almacenamiento para la medición circunferencial. Las especificaciones de este tacómetro son pantalla LCD de 5 dígitos, rango de temperatura operativa de 0 a + 40 ° C, rango de almacenamiento de temperatura de - 20 a + 55 ° C y velocidad de rotación de aproximadamente 0,5 a 10,000 rpm.


2. Tacómetro digital sin contacto

Tacómetro digital sin contacto

Tacómetro digital sin contacto

Un tacómetro que no necesita ningún contacto físico con el eje giratorio se llama tacómetro digital sin contacto. En este tipo, se adjunta un láser o un disco óptico al eje giratorio, y se puede leer mediante un rayo de infrarrojos o láser, que es dirigido por el tacómetro.

Este tipo de tacómetro puede medir de 1 a 99,999 rpm, el ángulo de medición es menor a 120 grados y el tacómetro tiene una pantalla LCD de cinco dígitos. Estos tipos de tacómetros son eficientes, duraderos, precisos y compactos, y también visibles desde larga distancia.

3. Tacómetro digital de medición de tiempo

Un tacómetro que calcula la velocidad midiendo el intervalo de tiempo entre los pulsos entrantes se conoce como tacómetro digital basado en el tiempo. La resolución de este tacómetro es independiente de la velocidad de la medición y es más precisa para medir velocidades bajas.

4. Tacómetro digital de medición de frecuencia

Un tacómetro que calcula la velocidad midiendo la frecuencia de los pulsos se denomina tacómetro digital basado en frecuencia. Este tipo de tacómetro está diseñado mediante el uso de un LED rojo, y la revolución de este tacómetro depende del eje giratorio y es más preciso para medir alta velocidad. Estos tacómetros son de bajo costo y alta eficiencia, que se encuentra entre 1Hz-12 KHz.

El funcionamiento interno de estos tacómetros puede ser con el uso de un generador de tacómetro o simplemente con los componentes electrónicos que se describen a continuación.

Generador de tacómetro

Una máquina microeléctrica que se utiliza para convertir la velocidad de rotación y los valores del eje de una máquina en una señal eléctrica se conoce como generador de tacómetro. El funcionamiento del generador de tacómetro se basa en el principio de que la velocidad angular del rotor es proporcional a la EMF generada si el flujo de excitación es constante.

Generador de tacómetro

Generador de tacómetro

Estos tacómetros se especifican con voltaje generado, precisión, velocidad máxima, ondulaciones y temperatura de funcionamiento. Este tipo de generadores de tacómetro se utiliza como sensores en varios dispositivos informáticos de automóviles y electromecánicos.
Los generadores pueden ser de tipo CA o CC.

Tacómetro electrónico

Un tacómetro hecho puramente componentes electrónicos y se utiliza para medir la velocidad de un motor o cualquier otro objeto en movimiento en revoluciones por minuto se conoce como tacómetro electrónico. Los tacómetros electrónicos se utilizan en el tablero de un automóvil para medir la velocidad de conducción. Estos tacómetros son livianos, fáciles de ver y precisos en todas las condiciones.

Tacómetro electrónico

Tacómetro electrónico

Diagrama de bloques del tacómetro digital

La configuración operativa de un tacómetro digital consta de varios bloques, como un sensor óptico o magnético, una unidad de acondicionamiento de señal, un microcontrolador , una memoria, una pantalla y un puerto externo, como se muestra en la figura.

Diagrama de bloques del tacómetro digital

Diagrama de bloques del tacómetro digital

Detección óptica: Un sensor óptico consiste en un disco óptico colocado cerca del motor que genera pulsos proporcionales al eje giratorio. Se utilizan un disco ranurado y un emisor de infrarrojos para generar estos pulsos.

Detección magnética: En este tipo de sentido, existe la posibilidad de utilizar sensores de efecto Hall o sensores magnéticos. El principio del efecto Hall genera pulsos proporcionales a la velocidad del eje y los sensores magnéticos se utilizan para generar pulsos haciendo uso de la reticencia variable.

Acondicionamiento de señal: Las señales de salida de los sensores son ruidosas y, por lo tanto, se filtran, amplifican y digitalizan para que el microcontrolador las reconozca para acciones posteriores.

Microcontrolador: Se utiliza un microcontrolador para analizar y procesar las lecturas de los sensores. Envía esa información a un dispositivo de visualización, y cuando la velocidad se reduce o aumenta a un nivel predefinido, alerta al usuario tomando la acción apropiada.

Memoria: La unidad de memoria almacena los datos de el microcontrolador .

Monitor: La función de la unidad de visualización es ver los valores almacenados transmitidos desde el microcontrolador.

Tacómetro digital sin contacto mediante 8051

Este tacómetro sin contacto está implementado para diseñar un tacómetro digital sin contacto de tres dígitos utilizando 8051 microcontroladores que se puede utilizar para medir las revoluciones de una rueda, disco, eje, etc.

Circuito de tacómetro digital con 8051

Circuito de tacómetro digital con 8051

Este circuito utiliza varios componentes, como un microcontrolador, fototransistores, amplificadores operacionales, pantalla LED de siete segmentos y otros componentes diversos. Además de esto, se coloca un sensor cerca de la tira reflectante, por ejemplo, una hoja de aluminio que se fija a la superficie giratoria. El LED dirigido desde este dispositivo se refleja cuando el fototransistor detecta la tira.

Amplificador operacional LM 324 , como comparador, compara el voltaje del colector de este transistor con el voltaje fijo. Por tanto, genera pulsos continuos para la rotación del eje. Estos trenes de pulsos se aplican al microcontrolador, que luego los cuenta y los convierte en RPM según lo programado. Además, se muestran en una pantalla de siete segmentos, que está conectada en la configuración de ánodo común accionada por transistor.

Se trata del circuito de tacómetro digital y sus tipos. Espero que tenga información completa sobre tacómetros digitales en una sola plataforma. Además, cualquier consulta sobre este tema y sobre el diseño del circuito, puede escribirnos comentando en la sección de comentarios.

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