Применение и типы тахометрических датчиков
Тахометрический датчик – это измерительный прибор, который предназначен для измерения количества оборотов в единицу времени (частота вращения) разнообразных вращающихся деталей, таких как диски, роторы, валы и т.п. в различных машинах, агрегатах и механизмах.
Как правило, кроме самого датчика скорости в состав тахометрического датчика входит индикатор - показывающий прибор. Пример схемы тахометрического датчика, работа которого основана на увеличении неферромагнитного металлического диска токами Фуко изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Схема тахометрического датчика. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: 1 - шкала измерения; 2 - неферромагнитный диск из металла; 3 - постоянный вращающийся магнит; 4 - указательная стрелка; 5 - пружина
Токи Фуко (вихревые токи) – это индукционные токи, появляющиеся в массивных проводниках в переменном магнитном поле.
Тахометрические датчики широко используются для измерения частоты вращения вала почти всех типов транспортных средств (суда, автомобили, самолеты, тракторы и т.п.). Также они применяются для контроля скорости вращения рабочих органов различных агрегатов, станков и технологических машин. Тахометрический датчик может быть использован при подсчете сырья конвейере; расхода газообразных и жидких сред в трубопроводах; подсчета времени наработки технологического оборудования; при обкатке и испытании машин и механизмов.
Результаты измерения тахометрического датчика могут быть масштабированы в реальные единицы измерения. Данные измерительные приборы часто оборудуются дополнительными функциями, к которым относятся: предупреждение о аварийной ситуации ухода значения измеряемого параметра за допустимые пределы; обнуление и сброс накопленных данных; накопление результатов; защита доступа к накопленным результатам; специальный интерфейс для передачи данных удаленным устройствам.
По возможности установки тахометрические датчики делятся на ручные, стационарные и дистанционные. Еще одним признаком их классификации является принцип действия, согласно которому они делятся на:
- Стробоскопические. Работа приборов данного типа заключается в измерении частоты вспыхивающего источника света, отражающего скорость вращения вала.
- Механические. В устройствах данного типа имеется вал со скользящей муфтой. Перемещение муфты позволяет фиксировать число оборотов и определять скорость. Преимущество таких тахометров - высокая точность измерений.
- Магнитные. Работа данных приборов основана на взаимодействии магнитных полей, одно из которых постоянное, а второе переменное и вырабатывается вращающимся ротором.
- Электрические. Данные устройства вырабатывают напряжение, которое пропорционально скорости вращения вала. Индикатор датчика измеряет его и преобразовывает полученные данные в нужный вид (например, количество оборотов минуту).
Автомобильный тахометр
Благодаря наличию тахометрического датчика в современных автомобилях обеспечивается:
- Исключение ударного воздействия на трансмиссию во время переключения передач.
- Продление срока службы мотора автомобиля.
- Оптимизация расхода топлива.
- Выбор правильного режима езды в зависимости от нагрузки.
Основной частью автомобильного тахометра является датчик, который устанавливается около коленчатого вала. Им считывается частота вращения коленчатого вала и благодаря электрическим импульсам или механическим связующим передает данные на приборную панель авто. Существует три типа автомобильных тахометров: цифровые, аналоговые и механические. Механические тахометры давно не используются. В основе их конструкции тросик, который подключается распределительному или коленчатому валу. Задача заключалась в передаче крутящего момента на приемный механизм, связанный со стрелкой. Аналоговый тахометр также практически не используется. Его основными деталями являются сам датчик, стрелка, магнитная катушка и размеченная шкала оборотов. Датчиком считывается количество оборотов вала. В результате этого формируется электрический сигнала, который передается по проводам на магнитную катушку. Катушка под воздействием магнитного поля отклоняет стрелку. Погрешность аналогового тахометра до 500 оборотов в минуту.
Цифровые тахометры работают с погрешностью до 100 оборотов в минуту. Их основными составляющими являются: электронная плата, процессор, оптрон, восьмизарядный аналого-цифровой преобразователь, экран и сам датчик. Датчиком подсчитывается число оборотов, которые в виде многочисленных сигналов передаются на основную часть устройства. Результаты измерения отображаются на дисплее.
В зависимости от способа монтажа автомобильные тахометры делятся на штатные и выносные. Штатные устанавливаются на приборную панель еще на заводе-изготовителе. Выносные представляют собой дополнительные приборы. Они устанавливаются на транспорт, в котором изначально не предусмотрены датчики оборотов.
