Sirkuit Tachometer Dijelaskan: Fungsi, Desain, dan Panduan Pembuatan

Tidak cukup untuk membangun papan sirkuit elektronik daya tinggi atau mesin yang menggunakan mesin. Mengapa? Karena proyek semacam itu tidak akan lengkap jika Anda tidak dapat memberikan detail lengkap. Atau bahkan spesifikasi mesin mesin tersebut.

Ya, kita berbicara tentang kecepatan putaran mesin. Dan, untuk melakukannya, Anda akan membutuhkan tachometer. Itulah sebabnya Tachometer sangat penting ketika datang ke aplikasi otomotif dan penerbangan. Jadi, dalam artikel ini, kita akan mempelajari segalanya tentang Sirkuit Tachometer dan cara membuat sirkuit tachometer sederhana. Apakah Anda siap? Mari kita mulai!

Apa itu Tachometer?

Meter Tachometer Analog

Hal terpenting yang harus diukur adalah putaran per menit (RPM) untuk mesin. Sepertinya, ini adalah salah satu fitur yang menunjukkan seberapa cepat mesin dapat berjalan.

Plus, ini mencegah Anda merusak mesin Anda. Itulah sebabnya penting untuk memiliki tachometer saat bekerja dengan mesin atau motor.

Mesin

Tetapi, apa yang sebenarnya dimaksud dengan tachometer?

Tachometer adalah perangkat sensor yang mengukur RPM objek yang dapat berputar seperti poros mesin. Biasanya, jenis sensor ini hanya bekerja untuk instrumen listrik atau mekanis.

Namun, ada kasus di mana tachometer canggih mengukur periode waktu dan rentang kecepatan hal lain. Jadi, contoh tachometer canggih semacam itu adalah haematachometer. Alat ini mengukur kecepatan aliran darah.

Jenis Tachometer

Ada empat jenis tachometer utama dengan spesifikasi yang berbeda.

Dan mereka mencakup:

Tachometer Analog

Sirkuit tachometer analog menggunakan antarmuka jenis cadar dan jarum untuk menunjukkan pembacaan saat ini dari kecepatan mesin.

Lagi, tachometer ini tidak dapat mengukur detail tambahan seperti deviasi dan rata-rata.

Jadi, tachometer analog menggunakan konverter frekuensi ke tegangan eksternal untuk mengukur RPM. Ini juga menampilkan tegangan yang dikonversi melalui voltmeter analog. Plus, tachometer ini tidak memiliki teknologi untuk penyimpanan pembacaan.

Tachometer Digital

Tampilan RPM Tachometer Digital

Berbeda dengan tachometer analog, tachometer digital memiliki memori untuk menyimpan pembacaan. Mereka juga menggunakan layar digital seperti LCD atau LED untuk menunjukkan pembacaan saat ini.

Anda dapat menggunakan tachometer ini untuk aplikasi pengukuran presisi tinggi dan operasi statistik. Selain itu, Anda dapat memantau kuantitas berdasarkan waktu dengan tachometer ini.

Selanjutnya, Anda lebih mungkin menemukan tachometer digital dalam teknologi saat ini. Plus, mereka menunjukkan pengukuran mereka dalam pembacaan numerik—bukan cadar dan jarum.

Tachometer Waktu dan Frekuensi

Tachometer waktu dan frekuensi keduanya menggunakan prinsip kerja yang berbeda. Pertama, tachometer pengukuran waktu menghitung kecepatan maksimum. Jadi, mengukur dengan menghitung interval waktu antara serangkaian pulsa masuk.

Di sisi lain, tachometer pengukuran frekuensi mengukur kecepatan dengan menghitung frekuensi pulsa masuk.

Selain itu, tachometer waktu bekerja paling baik untuk pengukuran kecepatan rendah, sementara tachometer frekuensi dapat menjalankan pengukuran kecepatan tinggi.

Tachometer Kontak dan Non-Kontak

Kedua tachometer kontak dan non-kontak bekerja sebagai metode akuisisi data. Di satu sisi, kontak menggunakan enkoder optik atau sensor magnet. Jadi, menggunakannya untuk mengukur kecepatan saat berkontak dengan poros berputar.

Di sisi lain, non-kontak menggunakan laser atau cakram optik dan tidak memerlukan kontak fisik untuk mengukur kecepatan.

Aplikasi

• Aplikasi laser
• Estimasi volume lalu lintas dan kecepatan yang diharapkan
• Aplikasi prime mover dan mesin yang berbeda
• Aplikasi otomotif dan penerbangan (contoh: mengukur kecepatan mesin udara)
• Aplikasi perekaman audio analog
• Aplikasi medis

Cara Membuat Tachometer

Jadi kita akan mempelajari cara membuat sirkuit tachometer sederhana menggunakan Arduino.

Papan Arduino

Skematik

Diagram Rangkaian Tachometer LED

Sirkuit tachometer sederhana ini tidak mahal, dan menggunakan konsep gelombang inframerah. Kami tidak dapat melihat gelombang ini, tetapi panjang gelombangnya memiliki jangkauan cahaya yang lebih jauh dari yang dapat kita lihat.

Untuk rangkaian ini, kita akan menggunakan sensor IR sebagai komponen utama. Sensor IR ini memiliki dua bola LED yang bertindak sebagai pemancar dan penerima. Dengan demikian, LED yang memancarkan sinar IR adalah pemancar IR sementara yang lain (penerima) adalah fotodioda IR.

Selain itu, bola-bola ini terlihat seperti LED dan fotodioda biasa. Namun, mereka hanya memancarkan dan menerima sinar inframerah.

Jadi, saat Anda menyalakan sensor IR ini, pemancar IR mulai melepaskan sinar IR ke objek yang ingin Anda ukur.

Di sini hal-hal menjadi menarik.

Saat objek memantulkan sinar, fotodioda IR akan menerimanya dan menghasilkan tegangan. Sekarang, tegangan yang dihasilkan bergantung pada intensitas sinar yang dipantulkan. Dengan kata lain, semakin tinggi intensitas, semakin tinggi output tegangan.

Terakhir, mengirim tegangan sebagai output melalui pin output Arduino melalui IC LM358.

Alat yang Diperlukan

• Papan Arduino (1)
• Sensor IR (1)

Sumber: Wikimedia Commons

• Modul LCD 16X2 (1)

• Beberapa kawat penghubung
• Solder
• Paku solder

Konstruksi dan Pengujian

Berikut adalah langkah-langkah yang perlu Anda ikuti:

Langkah 1: Kumpulkan Komponen Anda

Kumpulkan semua komponen Anda dan pastikan semuanya berfungsi dengan baik sebelum konstruksi.

Langkah 2: Hubungkan Komponen Anda

Hubungkan VCC dan GND LCD dan sensor IR ke pin GND dan 5V Arduino.

Selanjutnya, hubungkan OUT sensor IR ke pin bersama dengan pin digital 2 pada papan Arduino.

Terakhir, hubungkan pin SCL dan SDA LCD ke pin A5 dan A4 Arduino.

Langkah 3: Coding

Setelah Anda menghubungkan setiap komponen, langkah selanjutnya adalah melakukan coding Arduino UNO Anda. Di sini adalah kode yang harus Anda gunakan:

//DIY Tachometer untuk Mengukur RPM Akurat menggunakan Arduino

//DIY Tachometer untuk Mengukur RPM Akurat menggunakan Arduino

//Kode ini diterbitkan oleh https://www.circuitschools.com

//Atribusi diperlukan untuk memublikasikan ulang.

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// Buat objek lcd alamat 0x27(dapatkan dari i2cscanner) dan 16 kolom x 2 baris

LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 16,2); //

float value=0;

float rev=0;

int rpm; oldtime=0; newtime;

void isr() //rutinitas layanan gangguan

{

rev++;

}

void setup()

{

lcd.init (); //inisialisasi LCD

// Nyalakan lampu latar belakang pada LCD.

lcd. backlight ();

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),isr,RISING); //memasang gangguan

}

void loop()

{

delay(1000);

detachInterrupt(0); //melepas gangguan

newtime=millis()-oldtime; //menemukan waktu

int wings= 3; // jumlah sayap objek berputar, untuk objek cakram gunakan 1 dengan pita putih di satu sisi

int RPMnew = rev/wings; //di sini kita menggunakan kipas yang memiliki 3 sayap

rpm=(RPMnew/newtime)*60000; //menghitung rpm

old time=millis(); //menyimpan waktu saat ini

rev=0;

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("___TACHOMETER___");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print( rpm);

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),isr,RISING);

}

Langkah 4: Pengujian

Setelah menyelesaikan semua langkah di atas, coba proyek tachometer selesai Anda. Jadi, perangkat seharusnya mendeteksi setiap objek sebagai hambatan saat memancarkan sinar IR dan dengan benar menerima sinar saat dipantulkan.

Dengan demikian, saat objek berputar, perangkat seharusnya menghitung berapa kali objek menjadi hambatan dan menciptakan tegangan yang diperlukan sesuai dengan intensitas refleksi.

Catatan: Tachometer ini sensitif terhadap cahaya, jadi Anda mungkin tidak akan mendapatkan hasil yang akurat di lingkungan yang terang.

Motor

Rangkup Akhir

Tidak ada yang kompleks tentang cara kerja tachometer. Ini bekerja menggunakan prinsip gerakan relatif antara poros dan medan magnet dari perangkat. Selain itu, tachometer memiliki motor yang menghasilkan tegangan tergantung pada kecepatan poros motor. Dengan kata lain, menghitung jumlah putaran poros motor yang dibuat per menit saat bergerak.

Kadang-kadang, orang menyamakan tachometer dengan speedometer. Meskipun keduanya mengukur kecepatan, kedua perangkat ini melakukan fungsi yang sama sekali berbeda. Sementara meter tachometer mengukur kecepatan mesin, speedometer menunjukkan kecepatan kendaraan.

Speedometer

Itu mengakhiri artikel ini. Jika Anda memiliki lebih banyak pertanyaan tentang tachometer, jangan ragu untuk menghubungi kami, dan kami akan senang membantu.