Tacômetro de uso geral (ART530)

Existem muitos casos em que pode ser interessante medir a rotação de um motor, quer seja ele de uma máquina ou de um automóvel. O circuito que apresentamos fornece a indicação analógica da rotação de um motor, podendo ser usado um multímetro para sua visualização. O circuito pode ser adaptado tanto em carros de modelos antigos que usem platinado como em qualquer outro tipo de veículo ou motor utilizando-se um sensor tipo reed.

Descrevemos um circuito de grande utilidade em diversas aplicações, capaz de converter pulsos da rotação de um motor em uma tensão analógica que pode ser monitorada por um instrumento tipo bobina móvel ou mesmo por um multímetro comum.

O dispositivo pode ser adaptado em carros antigos que ainda usam o platinado para monitorar a rotação do motor ou ainda em outros veículos ou motores com o uso de um sensor apropriado.

O circuito e bastante simples e sua precisão depende unicamente da sua calibração.

A alimentação é feita com uma tensão de 12 V que, no caso de um veículo antigo, pode ser retirada de qualquer ponto de seu circuito.

O princípio de funcionamento deste circuito pode ser usado para a medida de outros fenômenos repetitivos como oscilações, vibrações de peças mecânicas, etc.

 

Como Funciona

A base do tacômetro é um circuito integrado 555 que funciona na configuração monoestável.

Nesta configuração, o circuito produz pulsos de saída de duração constante, independentemente da duração do pulso de disparo.

Assim, se a freqüência dos pulsos de disparo aumentar, o que diminui é a distância entre os pulsos de saída, conforme mostra a figura 1.

 

As durações são constantes.
As durações são constantes.

 

Integrando a tensão dos pulsos de saída com um circuito apropriado, vemos que a tensão média que obtemos estará entre um valor mínimo para entrada de freqüência nula, a um valor máximo que corresponde à freqüência cuja constante de tempo é dada pelo RC do monoestável.

Em outras palavras, calculando apropriadamente os componentes da rede de temporização podemos ter uma escala de rotações ou pulsos de acordo com nossas necessidades, conforme mostra a figura 2.

 

 

Maior voltagem, maior o número de rotações.
Maior voltagem, maior o número de rotações.

 

Os valores de R5 e C3 do circuito que fornecemos são para uma faixa de rotações de aproximadamente 0 a 6000 rpm.

Os leitores que desejarem trabalhar com outras faixas de rotação podem alterar esses componentes.

No nosso caso, como o circuito se destina a aplicação automotiva onde é ligado a um platinado de carro que está em série com a bobina de ignição incluímos o diodo zener Z2 para proteção contra picos de alta tensão. Em outras aplicações em que a carga não é indutiva, esse componente pode ser eliminado.

O instrumento indicador é um microamperímetro com 50 uA de fundo de escala. Podem ser usados tipos de 100 ou 200 uA de fundo de escala com a simples troca de P1 por um trimpot de 100 k ?.

Nesse trimpot é feito o ajuste da escala do aparelho.

 

Montagem

A versão básica de uso automotivo do aparelho é mostrada na figura 3.

 

 

Versão básica do tacômetro.
Versão básica do tacômetro.

 

 

A placa de circuito impresso para sua montagem é mostrada na figura 4.

 

 

Placa de circuito impresso do tacômetro.
Placa de circuito impresso do tacômetro.

 

Na figura 5 mostramos uma alteração do circuito de entrada para usar um sensor tipo reed e um imã preso ao rotor do motor cuja rotação deve ser monitorada.

 

Um pequeno ímã preso ao rotor do motor, aciona um reed.
Um pequeno ímã preso ao rotor do motor, aciona um reed.

 

 

Na montagem a polaridade de componentes polarizados como diodos, diodos zener, capacitores eletrolíticos e o instrumento indicador devem ser observadas.

Para o caso de um multímetro, deve ser usada a escala mais baixa de corrente com a observação da polaridade.

O conjunto pode ser instalado numa pequena caixa de plástico. O instrumento indicador pode ficar nessa caixa ou longe dela, num painel de controle, por exemplo.

 

Prova e Ajuste

O ajuste pode ser feito com o circuito da figura 6 que gera um sinal correspondente a 3 600 rpm.

 

Este circuito gera 3.600 pulsos.
Este circuito gera 3.600 pulsos.

 

Coloque o trimpot P1 na posição que corresponda a esse valor de rotação numa escala de 0 a 6000 rpm, por exemplo.

Feito o ajuste o aparelho estará pronto para uso.

No carro, use fio protegido para ligar ao sensor (platinado) se seu carro for do tipo antigo. Se for outro tipo de motor, fixe o pequeno imã numa parte móvel e o sensor (reed) nas proximidades.

 

 

Semicondutores:

CI-1 - 555 - circuito integrado

Z1 - 9,1 V x 400 mW - diodo zener

Z2 0 5,1 V x 400 mW - diodo zener

D1 - 1N4002 - diodo retificador

 

Resistores: (1/8 W, 5%)

R1 - 15 ? x 2 W - marrom, verde, preto

R2 - 1,2 k ? - marrom, vermelho, vermelho

R3, R4, R6,7 k ? - amarelo, violeta, vermelho

R5 - 47 k ? - amarelo, violeta, laranja

R7 - 10 k ? - marrom, preto, laranja

P1 - 470 k ? - trimpot

 

Capacitores:

C1 - 100 nF - cerâmico ou poliéster

C2 -47 µF x 12 V - eletrolítico

C3, C4 - 10 nF - cerâmico ou poliéster

 

Diversos:

M1 - 0-50 uA - indicador de bobina móvel - ver texto

Placa de circuito impresso, caixa para montagem, fios, solda, etc.


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