Пропонований прилад дуже простий за схемою, але володіє хорошими технічними характеристиками, зібраний на доступних компонентах. Тахометр може виявитися дуже корисним при регулювальних операціях з електронними блоками запалювання двигуна автомобіля, при точної установки порогів спрацьовування економайзера та ін А ось доцільність використання цифрового тахометра в якості бортового (встановленого на приладовому щитку) ми б поставили під великий сумнів, і про це в журналі "Радіо" була в свій час поміщена стаття А. Межлумяна "Цифрова чи аналогова?" -1986, № 7, с. 25, 26.
Тахометр призначений для вимірювання частоти обертання колінчастого валу чотирициліндрового автомобільного бензинового двигуна. Прилад може бути використаний як для регулювальних робіт на холостому ході, так і для оперативного контролю частоти обертання валу двигуна під час руху.
Цикл вимірювання дорівнює 1 с, причому час індикації також дорівнює 1, тобто протягом часу індикації відбувається чергове вимір, зміна показань індикатора відбувається один раз в секунду. Максимальна похибка вимірювання 30 хв~1, число розрядів індикатора - 3; перемикання меж вимірювання не передбачено. Тахометр має кварцову стабілізацію тактового генератора, тому похибка вимірювання не залежить від температури навколишнього середовища і змін напруги живлення.
Принципова схема тахометра показана на рис. 1. Функціонально прилад складається з кварцованного генератора, зібраного на мікросхемі DD1, вхідного вузла на транзисторі VT1, утроителя частоти вхідних імпульсів на елементах DD2.1-DD2.3 і лічильник DD3, лічильників DD4-DD6, перетворювачів коду DD7-DD9, цифрових індикаторів HG1-HG3 і стабілізатора напруги живлення ОА1. Сигнал на вхідний вузол тахометра надходить з контактів переривника.
(натисніть для збільшення)
Після подачі напруги живлення тригер DD2.1, DD2.2 може виявитися в будь-якому стані (з двох можливих). Припустимо, що на виході елемента DD2.2 присутня напруга низького рівня, яке забороняє проходження через елемент DD2.3 імпульсів частотою 1024 Гц з виходу F лічильника DD1 на лічильний вхід СР лічильників D03 і DD4.
При розмиканні контактів переривника транзистор VT1 відкриється, переключить тригер DD2.1, DD2.2 і відкриє елемент DD2.3. Лічильники DD3 і DD4 почнуть рахунок імпульсів частотою 1024 Гц. По спаду третього вхідного імпульсу лічильника DD3 на його виході 2 сформується імпульс, який переключить тригер DD2.1, DD2.2 в початковий стан, елемент D02.3 знову виявиться закритим, а лічильник DD3 - обнуленим. При наступному імпульсі з переривника процес повториться. Таким чином, при кожному розмиканні контактів переривника число, записане в ланцюг лічильників DD4-DD6, буде збільшуватися на 3.
Процес запису буде тривати протягом секунди, тобто до того моменту, коли на виході S1 лічильника DD1 з'явиться черговий позитивний перепад напруги. У цей момент інформація, накопичена в лічильниках DD4-DD6, буде переписана у буферні регістри перетворювачів коду DD7-DD9, а незабаром лічильники DD4-DD6 обнулить по входу R сигнал з ланцюга C5R9. Відразу після спаду імпульсу високого рівня на вході лічильників DD4-DD6 почнеться новий цикл запису і т. д. Для забезпечення необхідної тимчасової затримки між моментами перезапису інформації з лічильників DD4-DD6 у буферні регістри перетворювача коду DD7-DD9 і обнулення лічильників служать диференціюються ланцюга C3R6, C4R8, C5R9 і елемент DD2.4.
Потроєння частоти імпульсів, що надходять з переривника, необхідно для отримання відповідності між показаннями індикатора і частотою обертання колінчастого валу двигуна, мін-1. Так як час рахунку вхідних імпульсів дорівнює 1, то лічильники запишеться, а потім буде виведено на індикатори число 2N3/60, де N - частота обертання колінчастого вала у хв-1, 2N - частота іскроутворення. При частоті обертання вала 3000 хв-1 показання індикатора будуть 3.00.
Всі деталі тахометра, крім стабілізатора напруги DA1 і індикаторів HG1-HG3, розміщені на друкованій платі із двостороннього фольгованого стек-лотекстолита. Креслення друкованої плати і розташування деталей на ній представлені на рис. 2. Тахометр некритичний до типу застосовуваних деталей. Номінали резисторів і конденсаторів можуть відрізнятися від вказаних на схемі на ±20 %.
Резистор R1 - КІМ, але оскільки високоомні резистори досить дефіцитні, на платі передбачені монтажні майданчики для установки замість одиночного резистора номіналом 22 МОм послідовно декількох меншого опору.
Кварцовий резонатор ZQ1 - будь, від цифрових годин. Стабілітрон VD1 - лю- ¦ бій малогабаритний на напругу стабілізації 3...5 Ст. Мікросхеми серії К176 можна замінити на відповідні серії К561. Микросхемный стабілізатор КР142ЕН8А встановлений на тепло-відвід площею близько 10 см2.
В тахометрі використані семиэлементные індикатори АЛ304Г (висота цифр - 3 мм) з великою яскравістю світіння і порівняно невеликим споживаним струмом (близько 5 мА на елемент). Яскравості світіння цілком достатньо для впевненого зчитування інформації в салоні автомобіля навіть у сонячну погоду. Табло тахометра слід накрити щільним світлофільтром відповідного кольору.
При необхідності можна використовувати індикатори і з більш великими цифрами, наприклад, АЛС321А, АЛС321Б, АЛС324А, АЛС324Б. Струм, споживаний кожним їх елементом, значно більше - до 20 мА, тому для забезпечення запасу яскравості світіння вихідний струм дешифраторів необхідно посилити. Схеми підсилювачів струму для індикаторів серій АЛС321 і АЛС324 представлені на рис. 3, а і б.
Звертаємо увагу на те, що при використанні індикаторів з загальним катодом АЛС321А і АЛС324А на вхід S перетворювачів коду DD7-DD9 слід подавати напруга низького рівня (висновки 6 з'єднати з загальним проводом).
Зрозуміло, використання крупно-знакових індикаторів потребує корекції друкованої плати та встановлення стабілізатора DA1 на тепловідвід більшої площі (не менше 30 см2).
Правильно зібраний з справних деталей тахометр починає працювати відразу, і табло повинно висвітити нульове показання приблизно через 2 с після включення живлення. Якщо цього не сталося, слід перевірити наявність секундних імпульсів на виході S1 лічильника DD1. Їх відсутність або помітне відміну періоду від 1 означає швидше за все несправність кварцового резонатора. Для перевірки працездатності інших вузлів тахометра можна сигнал з виводу 3 лічильника DD1 (імпульси з частотою 128 Гц) подати через резистор опором 10 кОм на базу транзистора VT1. При цьому на індикаторі повинне з'явитися число 3.84.
В автомобілі, обладнаному стандартної батарейної системою запалювання, що вхід тахометра підключають до висновку переривника. При безконтактної електронної системі запалювання тахометр можна підключити до її виходу, збільшивши опір резистора R3 до 200-250 кОм, причому цей резистор бажано встановити не на платі, а в розрив дроту, що йде від плати тахометра до виходу системи запалювання. Це викликано тим, що напруга на виході електронної системи запалювання може досягати 400 і навіть більше, що може привести до пробоїв на платі тахометра. Якщо електронна система запалювання працює від контактного переривника, то тахометр підключають до висновку переривника, зменшивши опір резистора R3 12 кОм.
Автор: А. Бірюков, р. Москва; Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru