Электронный ключ по количеству оборотов

[Bug_Q]

Электронный ключ по количеству оборотов

Здравствуйте. Нужна помощь в одном вопросе. Нужно как-то реализовать электронный ключ, который бы начинал работать при превышении определенного количества оборотов. Т.е. надо, например, зажечь лампочку при оборотах больше 1000 в минуту. Думал реализовать как-нибудь через геркон и транзистор. Чтоб импульсы до 1000 об\мин фильтровать, а больше уже транзистор открывался.. Как-то так...

p.s. нужно именно через кол-во оборотов, а не через напряжение, которое подается на обмотку...

 

[кочевник]

А что вращается то ? Что - нибудь дает импульсы которые можно посчитать ? Типа датчика тахометра или спидометра т.д.:tehnari_ru_834:

 

[Bydlokoder]

Тут многое зависит от требуемой точности. В случае, когда требуемая точность плюс-минус километр, можно обойтись аналоговым частотомером на одновибраторе и интегрирующей цепочке с компаратором на выходе. Если нужен точный прибор, тогда обращаемся к цифровым частотомерами и цифровым же компараторам, что проще всего реализовать на микроконтроллере.

 

[Серёга]

ну это просто сделать, только вот не 1000, а 1024 обротов подойдет?))
соберите схему из 10 логических узлов И, либо триггерах, с каждым узлом частота будет делится в двое, на выходе последнего поставьте транзистор, либо реле, как ключ для лампочки. кстати объясню почему 10 элементов, 2 в 10 степени 1024))

 

[Bydlokoder]

Линейка счетчиков отсчитает 1024 импульса, но, за какое время? Нужен еще генератор, отсчитывающий эталонные отрезки времени (в данном случае минутные интервалы), в течении которых производится отсчет поступивших на вход счетчика импульсов. Нужен коммутатор, обеспечивающий прохождение импульсов на вход счетчика только на время измерения.

Впрочем, из сообщения Bug_Q не совсем понятно, нужен ли ему счетчик количества оборотов или счетчик частоты вращения какого-то вала. Вполне вероятно, что будет достаточно одного счетчика.

 

[Серёга]

Линейка счетчиков отсчитает 1024 импульса, но, за какое время?

за то время в котором у него будет 1024 оборотов, будь то секунда, минута или даже час. это же логика.

 

[Bydlokoder]

Т.е. надо, например, зажечь лампочку при оборотах больше 1000 в минуту

Ему вроде как количество оборотов в минуту требуется, то есть частота вращения большая чем 1000 об/мин.

 

[Bug_Q]

Вобщем, идея такая. Нужно сделать для велосипедного катафота, который крепится на колесе сделать подсветочку. Я уже нашел, как сделать так, что бы при отсутствии света он включался, а нужно еще сделать что бы и по кол-ву оборотов. Например при малом вращении он не был включен, а при повышении определенного кол-ва оборотов включался. Я не знаю сколько! Нужно чтобы светодиод образовывал визуально окружность... Вот что мне нужно реализовать... Я вообще планировал поставить геркон, а на раму магнит... Ну может это и бред, не знаю...

 

[Серёга]

Ему вроде как количество оборотов в минуту требуется, то есть частота вращения большая чем 1000 об/мин.

и вовсе ему это не требуется. автор ясно заявил, что хочет индикации при повышении частоты более 1000 оборотов, а минута это временая единица измерения, он мог сказать не 1000 об/мин,а например 60 000 об\час, вы поняли свою ошибку?))

 

[Bug_Q]

Про 1000 об\мин. - это я условно сказал, а точно я даже не знаю, сколько примерно нужно оборотов чтоб одна точка образовывала визуально окружность.. Если кто знает, скажите... А то я это число хотел выяснять опытным путём в последствии...

 

[Bydlokoder]

и вовсе ему это не требуется. автор ясно заявил, что хочет индикации при повышении частоты более 1000 оборотов, а минута это временая единица измерения, он мог сказать не 1000 об/мин,а например 60 000 об\час, вы поняли свою ошибку?))

Какая разница, в течении какого временного интервала производится подсчет импульсов? Программным путем (или схемотехническим, в случае с жесткой логикой) подсчитать количество импульсов за секунду не составляет труда, в течении какого бы интервала времени не производился подсчет. Я не подрывал основ метрологии, они остались столь же непоколебимы, как и раньше В случае с голым счетчиком, частоту определить не получится, не имея источника эталонных временных интервалов мы сможем только подсчитать общее количество импульсов, но не частоту их следования. Частота есть F=N/T, то есть количество импульсов поделенное на время, нет времени - нет частоты

Bug_Q, если я правильно Вас понимаю, нужно устройство, которое исключало бы зажигание посветки катафотов вплоть до какой-то частоты вращения колеса (скорости велосипеда), чтобы зря не расходовать энергию батареи? До тех пор, пока светящиеся и вращающиеся катафоты не будут сливаться в неразрывный круг? Тогда Вам будет достаточно аналогового частотомера с компаратором, как я предлагал выше, высокой точности такому прибору не требуется. Хотя на микроконтроллере выйдет проще и изящнее (можно было бы мерить не частоту, а период) но с программированием МК у Вас проблем будет больше наверное, чем с простенькой аналоговой схемой.

Насчет минимальной частоты конкретно сказать не могу. Думаю, это должны быть 25 герц (оборотов в секунду) с одним катафотом или 12,5 герц для двух катафотов установленных на колесе. 25 герц, это по моему та частота, начиная с которой человеческое зрение перестает различать отдельные кадры в телевидении (или 24 кадра в секунду в кино). Многовато для велосипеда, но можно взять цифры и поменьше, Вы же не видеоизображение будете формировать на колесах, для простенького эффекта хватит меньшего количества оборотов в секунду. В любом случае, нижний предел включения светодиодов можно будет отрегулировать потом, после установки на велосипед, если предусмотреть регулировочные элементы в схеме "частотомера".

 

[кочевник]

Если кто знает, скажите..

(Весело ) Один .

 

[Bug_Q]

Bydlokoder, у Вас случаем не завалялась такая схема?

 

[Bydlokoder]

Такой нет, но есть схема аналогового частотомера, и схема компаратора найдется. Ниже приведена схема частотомера (книга "300 практических советов" Бастанов В. Г., страница 125), из которой в нашем случае нужно выбросить все лишнее, оставив лишь необходимое. Необходимыми будут микросхема одновибратора К155АГ1 (или ее аналог), резисторы R1, R2, R6, конденсаторы С1 и С5 и диод Д5. Переключатель тоже выбрасывается и нижний вывод резистора R5 подключается непосредственно к выводу 9 микросхемы. Сигнал на вход можно подать с цепочки из последовательно включенного геркона и резистора сопротивлением 2-3 кОм. Резистор подключается одним выводом к "+" источника питания, другим выводом к выводу 5 микросхемы К155АГ1. Геркон включается между тем же 5_м выводом и "-" источника питания.

В сущности эта схема представляет собой преобразователь частота-напряжение, чем выше частота входного сигнала, тем выше напряжение на выходе - между минусовым проводом питания и верхним по схеме выводом резистора R6. Пусть при пятидесяти импульсах в секунду (50 герц) напряжение на выходе будет примерно равно 5_и вольтам. Тогда частоте 25 герц будет соответствовать напряжение около 2,5 вольта. Если подключить к выходу частотомера компаратор, настроенный так, чтобы переключался при напряжении 2,5 вольта, то при 25 герцах на входе частотомера получим на выходе компаратора сигнал для зажигания светодиодов.

 

[Bug_Q]

Bydlokoder, больше возможности никакой нет? Просто получается не маленькая по размеру схемка, а место ограниченно(( Может существует какой-либо фильтр, который был позволял фильтровать импульсы маленькой периодичности и пропускать с большей?

 

[Bydlokoder]

Даже не знаю, что тут сказать. RC-фильтр вряд ли подойдет, трудно будет с его помощью отделить сигнал с частотой скажем 25 герц от сигнала 20 герц, слишком незначительной будет разница напряжений на выходе фильтра при такой небольшой разнице по частоте. Ну, если только сделать фильтр выше 9 порядка, но я бы не взялся его настраивать даже при наличии измерителя АЧХ, слишком сложная задача. Температурная стабильность многозвенного фильтра под большим вопросом. Да и габариты фильтра с кучей конденсаторов большой емкости (частоты очень низкие) выйдут неслабые

В совсем уже малых габаритах поместилась бы схемка на микроконтроллере, но это тема для другого раздела форума, если бы кто-то взялся написать соответствующую прошивку для МК...

P.S. Встречалась в инете схема, как на рисунке снизу. Только сомнительно, что напряжение на конденсаторе C1 будет изменятся пропорционально частоте замыкания контактов геркона. К тому же, компаратор все равно потребуется, нужно же чем-то включать подсветку катафотов при определенном уровне напряжения, другого варианта кроме компаратора на ОУ я не вижу. К тому же, на приведенной схеме при определенном положении колеса (при остановке) контакты геркона могут остаться замкнутыми, тогда подсветка останется включенной даже на стоянке. Придется всякий раз проворачивать колесо или выключать подсветку вручную.

 

[Bug_Q]

Ну а какой компаратор Вы можете посоветовать? Да и еще такой вопросик. Схема из частотомера и компаратора, если не брать в расчёт светодиод, сколько будет потреблять для питания?

 

[Bug_Q]

Bydlokoder, как я понял Ваши слова, то схема частотомера должна быть такой, но что-то у меня она вызывает опасение. Проверьте, всё ли так?

 

[Bug_Q]

Компаратор LM393N подойдёт для этой схемы, если да, то где можно посмотреть как его подключать?!

 

[Bydlokoder]

Схема "обрезана" правильно, только резистор R5 лишний, просто уберите его. LM393N должна подойти, питание у нее от 2 вольт, запитать ее можно будет от того же источника, что и что и К155АГ1. Микроамперметр на схеме лишний, его нужно убрать, а нижний конец резистора R6 нужно подключить к минусовому проводу питания, увеличив сопротивление резистора примерно на 1 килоом. (если только не планируете использовать микроамперметр в качестве индикатора скорости). К155АГ1 потребляет около 30 миллиампер, а LM393N судя по даташиту потребляет меньше 1 миллиампера. Схему подключения компаратора выложу чуть позже.

Есть пара вопросов. От какого источника планируется питание схемы? Какова длина окружности колеса?