Тахометр своими руками для карбюраторных двигателей. Как подключить тахометр на дизельный двигатель

Прежде чем делать тахометр своими руками, необходимо понять особенности этого устройства. Прибор служит для измерения количества оборотов силового агрегата во время движения. Эта информация выводится на дисплей, размещенный на приборной панели или специальном экране. Рассмотрим принцип работы тахометра и способы изготовления его самостоятельно.

Используем микроконтроллер

Чтобы сделать тахометр своими руками на базе микроконтроллера, потребуются следующие детали:

• Непосредственно микроплата, подойдет схема Arduino.
• Комплект резисторов.
• Для светодиодного варианта потребуется LED-элемент.
• Диоды (инфракрасный и фотоаналог).
• Монитор. Например, LCD-дисплей.
• Регистр сдвига

В рассмотренном далее способе применяется не щелевой, а оптический регулятор. Это позволит избежать проблем с толщиной ротора, количество лопастей не будет сказываться на показаниях, а также появится возможность считывать информацию об оборотах барабана.

Этапы работ

Ниже приведена пошаговая инструкция, как сделать тахометр своими руками на базе микроконтроллера:

1. Для начала мелкозернистой наждачной бумагой обрабатывается световой и фотодиод до тех пор, пока они не примут плоскую форму.
2. Изготавливается аналогичный элемент в виде полоски, затем обе детали соединяются при помощи клея и окрашиваются в черный колер.
3. На дальнейшем этапе монтируются диоды, к ним припаиваются провода.
4. Критические значения резисторов могут разниться, в зависимости от применяемого фотодиода. Чувствительность контроллера позволит скорректировать потенциометр.
5. Изучив схему автомобильного светодиодного тахометра можно понять, что в ней предусмотрен регистр сдвига на восемь разрядов. Кроме того, схема включает в себя жидкокристаллический дисплей. Для фиксации лампочки в корпусе проделывается небольшое отверстие.
6. На завершающей стадии потребуется припаять резистор (270 Ом) к диоду, затем вмонтировать его в гнездо. Контроллер вводится в кубическую трубку, что обеспечивает добавочную прочность приспособлению.

Делаем простой тахометр своими руками

Для изготовления этого прибора в качестве основы берется микрокалькулятор. Такой вариант подойдет тем, у кого имеются проблемы с элементной базой. Стоит отметить, что подобное приспособление не обеспечивает 100-процентной точности, а также тахометр не будет транслировать на дисплее количество вращений в минуту. Тем не менее калькулятор - это неплохая альтернатива другим устройствам по счету сигналов.

Для изготовления сигнального регулятора используются индуктивные или аналогичные им контроллеры. При вращении диска на дисплее отображается один сигнал после каждого оборота. Контакты в этот момент должны быть разомкнуты. Они замыкаются, когда узел минует дисковый зубец. Рассматриваемый тахометр (своими руками, как мы видим, сделать его достаточно просто) этого типа подходит отлично для тех случаев, когда замеры проводятся редко. Тем, кто хочет установить регулярный контроллер скорости, лучше остановить свой выбор на более надежных приборах.

Эксплуатация

Простейший тахометр, своими руками изготовленный на базе калькулятора, работает после припайки контактов к кнопке сложения вычислительной машины.

Замер скорости вращения оборотов выполняется следующим образом:

1. Включается микрокалькулятор.
2. Синхронно активируются клавиши «+» и «1».
3. Гаджет запускается и на нем производится замер. Чтобы обеспечить точность показаний, одновременно с калькулятором следует включить секундомер.
4. Выждите 30 секунд, а затем посмотрите на экран. На нем должно появиться соответствующее значение.
5. Этот показатель и является числом оборотов за 30 секунд. Умножив цифру на два, получаем количество вращений в минуту.

Аналоговый вариант

Электронный тахометр, своими руками сделанный для дизельного или бензинового двигателя, ориентирован на преобразование электронного импульса и транспортировки его на устройство индикации. В отличие от данного прибора, цифровые модели преобразовывают аналоговый импульс в некую последовательность нулей и единиц, которая считывается и расшифровывается контроллером.

В комплектацию аналоговых тахометров входят следующие элементы:

• Микроплата, предназначение которой - преобразование аналоговых импульсов.
• Проводка, соединяющая все элементы приспособления.
• Шкала, служащая для демонстрации показателей.
• Стрелка, которая оказывает на действующее значение.
• Специальная катушка с осью, обеспечивающая корректную работу стрелки.
• Считывающий прибор типа индуктивного контроллера.

Как сделать цифровой тахометр своими руками

Устройства этого типа имеют идентичное предназначение, однако отличаются конструкционными элементами. Чтобы соорудить самостоятельно прибор, потребуются следующие детали:

• Преобразователь восьмиразрядный.
• Процессор, позволяющий преобразовывать импульсы в цепочку нулей и единиц.
• Дисплей для демонстрации показаний.
• Устройство прерывающего типа (регулятор вращений) с усилителем. Для этой цели могут использоваться специальные шунты, в зависимости от конкретной ситуации.
• Плата для обнуления информации.
• Дополнительно можно подключить к процессору антифриза, воздуха в салоне, давления жидкости двигателя и тому подобное.
• Чтобы настроить нормальную работу устройства, понадобится установка специальной программы.

Механическая модификация

Механический автомобильный тахометр, своими руками сделанный, не требует питания и управляющих схем. На валу жестко фиксируется магнит постоянного типа. При его вращении создается вихревое поле, которое увлекает за собой специальную емкость из магнитного материала. Вращению чащи создает сопротивление спиральная пружина. Чем больше скорость вращения, тем активнее отклоняется вал, оснащенный стрелкой.

Основное преимущество механического приспособления - это простота конструкции и отсутствие необходимости в получении электрического питания. Среди минусов можно отметить высокую погрешность и смещенный нижний предел измерений. Стоит отметить, что при малых оборотах стрелка не отклоняется.

Диагностика

Сделанный своими руками тахометр также может выйти из строя. Для выявления причины неполадки потребуется провести диагностику. В транспортных средствах, оборудованных интерфейсом OBD II, проверка производится с использованием сканера. Кроме того, электронное приспособление можно проконтролировать при помощи любого Оптимальным вариантом станет заведомо исправный прибор, осциллограф либо частотомер.

Механический аналог диагностируют посредством дрели или шуруповерта. При наличии регулятора оборотов проверку провести проще. Хвостовая часть троса фиксируется в патроне, а корпус устройства жестко закрепляется.

Ремонт

Отремонтировать рассматриваемое приспособление не очень сложно. Самым тяжелым для починки экземпляром является модуль электрической схемы. После локализации неисправности, потребуется заменить дефектный элемент. Как правило, чаще всего из строя выходит проводка, контакты индикатора, датчик, магнитик на коленчатом вале.

С механическим вариантом все намного проще. Достаточно заменить деталь, вышедшую из строя на новую запчасть. С такими тахометрами автомобили имеют большой пробег и относятся к сильно подержанным транспортным средствам. Следовательно, найти элемент будет несложно на автомобильном рынке или на разборке. После ремонта подключение прибора не требует калибровки.

Настройка

Тахометр на авто, своими руками изготовленный, может потребовать настройки. Поскольку в машинах обычно за один оборот вала мотора индикатор выдает пару импульсов, то при калибровке устройства следует частоту генератора устанавливать вдвое выше.

Чтобы настройка тахометра не вызывала трудностей, необходимо изучить принцип работы мостовой схемы. Например, при равенстве соотношений величин резисторов, напряжения в точках равны, а значит, ток не протекает и стрелка стоит на нуле. Если снизить величину первого резистора, напряжение в одной точке повысится, а во второй останется без изменений. Ток пойдет через миллиамперметр и стрелка начнет движение. Это значит, что при постоянном напряжении во второй точке и изменения этого показателя в первой точке, стрелка тахометра будет перемещаться относительно шкалы.

В заключение

Сделать своими руками автомобильный тахометр вполне реально, если наличествуют элементарные познания в электротехнике и желание. Все, что потребуется - это готовая схема, паяльник и основные детали. Займет работа не более двух дней вместе с демонтажем и установкой. Вы может выбрать изделие по своим потребностям: от простого прибора на базе калькулятора или более продвинутого тахометра на основе схемы ARDUINO. Прежде чем приступать к работе, изучите принцип работы штатного устройства на вашем автомобиле.

Итак, приступаем к сборке. Как уже упоминалось самодельный тахометр состоит из двух основных частей: моторчика работающего от постоянного тока и вольтметра. Если такого моторчика у Вас нет, его легко можно купить на блошином рынке по цене буханки хлеба или дешевле, по цене двух буханок можно купить новый в магазине электронных компонентов. Если нет вольтметра, он обойдется дороже моторчика, однако на том же блошином рынке его цена будет вполне приемлемой. Вольтметр подключается к контактам моторчика, и все, тахометр готов. Теперь нужно испытать готовый тахометр в работе. При вращении вала моторчика-генератора будет создаваться напряжение, пропорциональное частоте вращения. Следовательно, частоте вращения будут пропорциональны и показания вольтметра.

Проградуировать такой тахометр можно по-разному. Например, построить справочный график зависимости напряжения от частоты вращения якоря или сделать новую шкалу вольтметра, на которой вместо воль записывается число оборотов.

Так как график отражает линейную зависимость, достаточно отметить две-три точки и провести через них прямую. Получение контрольных точек - это самый проблемный этап подготовки самодельного тахометра к работе. Если есть доступ к фирменным станкам, контрольные точки легко получить, зажав резиновую трубочку, надетую на вал моторчика, в патроне сверлильного или токарного станка и включая станок на различных передачах, фиксировать показания вольтметра (скорость вращения шпинделя на каждой передаче указана в паспорте станка). В противном случае для калибровки придется использовать либо дрель, либо двигатель при режиме работы для которого известна частота вращения. И даже если удалось измерить напряжение на контактах моторчика только для одной частоты вращения, вторая точка - это пересечение осей (x) и (y) (то есть числа оборотов и напряжения), правда точность измерений по зависимости основанной на двух точках будет низкой.

Для измерения частоты вращения, вал исследуемого двигателя соединяется с моторчиком небольшим отрезком резиновой трубки или с помощью различных переходников. Если вольтметр зашкаливает при измерении больших скоростей вращения, в схему вводится переключатель с дополнительными резисторами. Потребуется и перестроение графика для каждого положения переключателя.

Возможности прибора можно значительно расширить. Если изготовить роликовый фрикционный переходник диаметром 31,8 мм, тахометр позволит измерять и линейную скорость, выраженную в метрах в минуту. Для этого количество оборотов в минуту, определенное по графику, делят на 10.

Точность измерения зависит практически только от тщательности построения графика и цены деления вольтметра. Подобный простейший и очень дешевый самодельный тахометр может найти широкое применение всюду, где нужно быстро определить частоту или скорость вращения валов, шкивов и других деталей.

Цифровой тахометр из смартфона своими руками

Самодельный стробоскопический тахометр из iPhone своими руками

Самодельный лазерный (оптический) тахометр из iPhone своими руками

Сравнительные измерения частоты вращения двигателя лазерным и стробоскопическим тахометрами

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Большинство современных автомобилей укомплектовано тахометрами , облегчающими правильный выбор передачи, что продлевает ресурс двигателя. Если на вашем автомобиле такого устройства нет, то его можно изготовить по предлагаемому описанию.

Схема тахометра приведена на рис. 1. Его основной особенностью является использование микросхемы К1003ПП1, предназначенной для управления линейной шкалой из 12 светодиодов. В стандартном варианте исполнения, описанном в , микросхема обеспечивает формирование столбика из светящихся светодиодов, длина которого пропорциональна входному напряжению.

Сигнал, частота которого пропорциональна частоте вращения коленчатого вала двигателя, снимается с контактов прерывателя или с усилителя-формирователя датчика Холла и через делитель напряжения R1R2 подается на вход триггера Шмитта DD1.1. Назначение триггера и конденсатора СЗ – подавить импульсы дребезга на выходе прерывателя, высоковольтные выбросы на обмотке катушки зажигания и привести сигнал к стандартным уровням КМОП логики с нормальной крутизной фронтов.

для увеличения нажмите на схему
Рис. 1 Схема тахометра

Выходной сигнал триггера Шмитта запускает ждущий мультивибратор на микросхеме DD2. В основном положении переключателя SA1 “6000” длительность импульсов, формируемых ждущим мультивибратором, составляет 2,5 мс. При скорости вращения 6000 об/мин частота импульсов для четырехцилиндрового двигателя составляет 200 Гц, период следования – 5 мс, скважность – 2. Интегрирующая цепочка R12C6 усредняет эти импульсы, и среднее напряжение на конденсаторе С6 составляет около 3 В. Это напряжение и подается на выв. 17 (UBX) микросхемы DD2. При напряжении 3 В, поданном на выв. 3 (UB) этой микросхемы и определяющем масштаб индикации, включены все 12 светодиодов HL1…HL12, формируя светящийся столбик.

При меньших оборотах двигателя скважность импульсов на выходе DD1 увеличивается, среднее напряжение на конденсаторе С6 уменьшается пропорционально оборотам, и высота столбика становится меньше. При остановленном двигателе ни один светодиод не светится. “Цена деления” светодиодной шкалы – 500 об/мин.

Светодиоды целесообразно установить разного цвета свечения. Например, если оптимальной работе двигателя соответствуют 2000.. .4000 об/мин, светодиоды HL1…HL3 можно использовать желтые или оранжевые (“перейти на более низкую передачу”), HL4…HL8 – зеленые (“норма”), HL9…HL12 – красные (“перейти на более высокую передачу”).

Для регулировки оборотов холостого хода переключатель следует установить в положение “1200”. В этом случае длительность формируемых импульсов увеличится в 5 раз и составит 12,5 мс, а “цена деления” шкалы – 100 об/мин.

Микросхемы DD1 и DD2 тахометра питаются через интегральный стабилизатор напряжения DA1. Конденсаторы С1 и С2 обеспечивают устойчивость стабилизатора.

Ток через светодиоды, подключенные к микросхеме DA2 определяется напряжением на ее выв. 2. В дневное время, когда лампы подсветки панели приборов выключены, на входах элемента DD1.2 присутствует лог. 0, на выходе – напряжение 6 В, на выв. 2 DA2 – около 0,85 В, что задает ток в 25 мА через каждый светодиод. Вечером, при включении подсветки напряжение на выв. 2 уменьшается до 0,4 В, что уменьшает ток через светодиоды до 8 мА и, соответственно, их яркость свечения.

Чертеж печатной платы тахометра приведен на рис. 2. В конструкции использованы постоянные резисторы МЛТ, подстроечные СПЗ-19а. Конденсатор С5 типа К73-17 на напряжение 250 В, С6 – К50-16, остальные – КМ-5 и КМ-6. Микросхема DA1 – любой стабилизатор напряжения на 6 В, например, КР1157ЕН6 с любым буквенным индексом, КР142ЕН5Б(Г), КР1180ЕН6, 78L06, 7806 . Микросхему К561ТЛ1 можно заменить на КР1561ТЛ1, CD4093, CD4093B, а К1003ПП1 – на UAA180 или А277.

Светодиоды оранжевого свечения – АЛ307ММ (желтые обычно светятся слабее других), зеленые с повышенной яркостью – АЛ307НМ6, красные – АЛ307БМ. Выводы светодиодов согнуты под углом 90°, а их оси направлены параллельно печатной плате. Размер светодиодов уменьшен до 5 мм при помощи напильника.

Переключатель SA1 – любой малогабаритный тумблер, его следует установить в непосредственной близости к печатной плате.

Неиспользуемые входы микросхем DD1 и DD2 подключены или к общему проводу или к цепи +6 В.

Наладка тахометра довольно проста. Вначале переключатель SA1 устанавливают в положение “6000”, на вход тахометра для имитации подключения к прерывателю подают импульсы положительной полярности амплитудой 12 В с частотой 200 Гц и скважностью, близкой к 2. Подстроечным резистором R9 добиваются свечения всего светодиодного столбика. При необходимости подбирают сопротивление резистора R8. Затем ту же операцию проделывают для положения SA1 “1200” при частоте входных импульсов 40 Гц.

Светодиоды можно расположить по дуге окружности. При этом может оказаться эффектнее свечение одного све-тодиода из цепочки. Для обеспечения такого режима включения светодиодов их аноды следует отключить от выходов микросхемы DA2 и подключить к выводу питания (выв. 18).

Основная задача тахометра в автомобиле – это помощь выбора правильной передачи, что положительно влияет на срок работы двигателя. В большинстве автомобилей уже имеется аналоговый тахометр и когда его стрелка приближается к красной отметке, необходимо переключиться на повышенную передачу.

Кроме того автовладельцы применяют для регулировочных работ, как на холостом ходу, так и для контроля частоты вращения вала двигателя во время движения.

Физический принцип работы тахометра заложен в подсчете числа импульсов, которые регистрируются датчиками, порядка их поступления, а также пауз между этими импульсами.

При этом подсчет количества импульсов можно выполнить различными методами: в прямом, в обратном и в обоих направлениях. Полученные результаты, обычно, трансформируются в нужные нам величины. Такой величиной можно считать часы, минуты, секунды, метры и тому подобное.

Конструкция всех тахометров позволяет обнулять полученные значения. Точность данных результатов измерений достаточно условна, около 500 об/мин, самые точные электронные тахометры измеряют с погрешностью до 100 об/мин.

Автомобильные тахометры бывают двух видов цифровые и аналоговые. Цифровой автомобильный тахометр состоит из следующих блоков:

Центральный процессор
АЦП 8 разрядов или более
Датчик температуры жидкости;
Электронный дисплей
Оптрон для диагностики клапана холостого хода
Блок сброса процессора.

На дисплей цифрового автомобильного тахометра, выводятся результаты измерений оборотов вала и двигателя. Цифровой тахометр очень полезен при регулировочных операциях с электронными блоками зажигания двигателя автомобиля, при точной установке порогов экономайзера и др.

Аналоговые автомобильные тахометры более распространены и понятны большему числу автолюбителей. Он показывает результаты измерений с помощью перемещающейся стрелки.

Обычно аналоговый тахометр состоит из :

микросхема
магнитная катушка
провода считывания информации с коленчатого вала
градуированная шкала
стрелка

Работает такой тахометр следующим образом. Сигнал от коленчатого вала поступает по проводам на микросхему, которая определяет положение стрелки по градуированному циферблату.

В автомобиле лучше всего иметь и тот и другой вид тахометра. Так цифровой отлично справляется с регулировкой холостого хода, проверки работы блока управления ЭПХХ (экономайзер принудительного холостого хода) и проверки штатного тахометра (т.к цифровой тахометр обладает гораздо более высокой точностью). Во время управления автомобилем гораздо удобнее использовать штатный аналоговый тахометром, т.к глаз и мозг человека лучше и быстрее анализирует аналоговую информацию, чем ее цифровое значение, а лучшая точность во время управления транспортным средством совсем не требуется.

Кроме того тахометры классифицируются также по способу установки. Существуют штатный и выносной автомобильный тахометр. Первый монтируется непосредственно в приборную панель автомобиля. «Он» более прост и используется в большинстве автомобилей. Выносной тахометр предназначен для установки его на торпедной панели. Они используются для придания автомобилю более тюнингового внешнего вида. В конструкция выносного тахометра имеется ножка для закрепления его на торпедной панели.

Ниже представлена схема квазианалогового электронного тахометра. Принцип ее работы следующий. Частота вращения коленвала двигателя отображается на упрощенной линейной шкале из светодиодов. Шкала цифрового тахометра состоит из девяти светодиодов. Каждый из них примерно соответствует 600 оборотам в минуту двигателя. На холостом ходу светится только первый светодиод. Регулировка тахометра осуществляется путем подбора сопротивления R6. В зависимости от него, можно настроить индикаторы на требуемое количество цилиндров. Можно поменять и цену деления.

В качестве источника импульсов для правильной работы цифрового тахометра может быть датчик Холла, который присутствует в электронной системе зажигания, датчик положения вала и другие. Главное чтоб датчик посылал на нашу схему импульсы, которые меняют сопротивление резистора R1.

Данная схема работает как простой частотомер. Импульсы, которые постоянно идут от датчика двигателя, поступают на счетный вход десятичного счетчика К561ИЕ8, и далее на светодиоды. Запитать схему можно от прикуривателя или .

Диод VD1 КД522 защищает схему от неправильного подключения полярности питания. Датчик оборотов коленчатого вала шлет импульсы на базу транзистора VT1. Сопротивление R1 выбираем в зависимости от датчика (на схеме сопротивление подобрано для датчика Холла в бесконтактной системе зажигания карбюраторного двигателя). С выхода VT1 импульсы попадают на триггер Шмитта, выполненный на элементах D1.1-D1.2. Он преобразует импульсы в требуемую прямоугольную форму. Конденсатор С2 фильтрует помехи, в паре с резистором R4 он составляет фильтр, срезающий импульсы высокой частоты. С Выхода D1.2 импульсы поступают на счетчик.

Мультивибратор собранный на элементах микросхемы D1.3 и D1.4 генерирует тактовые импульсы частотой зависящей от R6. Эти импульсы идут на цепочку C3-R7, что формирует импульс для обнуления счетчика D2. Сверхяркие светодиоды HL1-HL9 подключены непосредственно к выходам счетчика К561ИЕ8. С помощью R9 можно регулировать яркость индикации.

Светодиоды 1-4 на печатной плате подключаются монтажным проводом.

Наладку конструкции начинается с расчета значения резистора R1 в соответствии от размаха входящих импульсов. Затем заменяем R6 последовательно включенными переменными резисторами на 1 Ом и постоянным на 10 кОм. Далее подкручиваем переменный резистор на максимальное сопротивление. Затем крутим его так, чтобы на холостом ходу двигателя загорелись только два светодиода. Отмечаем это положение подстроечного резистора. Затем уменьшаем сопротивление, чтобы горел только один светодиод. Затем регулируем резистор в среднем положение. Далее измеряем мультиметром полученное сопротивление R8.