К сожалению, до сих пор владельцы маломерных судов вынуждены пользоваться морально устаревшими аналоговыми приборами типа «ДЛМ-1» и «ТС», которые можно купить в магазине. Их погрешность составляет ±250 об/мин в диапазоне от 100 до 6000 об/мин, причем со временем из-за «ухода» параметров деталей она растет. Стремление повысить точность аналоговых тахометров приводит к резкому усложнению их схемы.
Главные преимущества цифровых тахометров — это точность (может достигать сотых долей об/мин) и стабильность работы со временем. Главным препятствием, которое сдерживает внедрение цифровых тахометров в практику, является их относительная сложность.
Основные технические данные
| Пределы измерения, об/мин | 120—9990 |
| Погрешность измерений, об/мин | ±10 |
| Длительность измерительного интервала, с | 0,5 |
| Точность формирования интервала, с | 10-5 |
| Потребляемая мощность от батареи 12 В, Вт | 0,6 |
| Вес прибора, не более, кг | 0,2 |
Предлагаемый цифровой тахометр прост, причем он измеряет число оборотов маховика, а не вспомогательных импульсов поджигания, как в известных цифровых устройствах.
Конструкция прибора состоит из датчика импульсов и измерительной части. Датчиком служит серийная микросхема К1116КП4, в корпусе которой, имеющей размеры 4X6X2 мм, находятся магнитный датчик Холла и операционный усилитель. Датчик приклеен эпоксидной смолой к изолирующей пластине размерами 15X22 мм, которая установлена на плате катушек зажигания двигателя (рис. 1).
Измерительная часть прибора со стабилизатором питания собрана на шести цифровых микросхемах, которые широко используются в электронных часах, и трех транзисторах (рис. 2). Она состоит из кварцевого генератора с делителем частоты на микросхеме DD1; формирователя на элементах DD 2.1, DD 3.1; «ударного» генератора DD 3.2, DD 3.3 с одновибратором DD 2.2, DD 2.3; схемы совпадений DD 3.4 с инвертором DD 2.4 и 3-х счетчиков-дешифраторов DD 4... DD 6, подключенных к светодиодным семисегментным индикаторам HG1...HG3 типа АЛС-339А или АЛС-314А, 320А.
Устройство работает следующим образом. При вращении маховика на выходе датчика возникают электрические импульсы амплитудой около 8 В и длительностью от 0,125 до 0,0015 с при числе оборотов маховика 120... 9990 об/мин. Формирователь по фронтам и спадам этих импульсов выдает положительные импульсы длительностью 8 мкс. Эти короткие импульсы запускают одновибратор, который разрешает работу «ударного» генератора, он выдает ровно три импульса длительностью около 75 мкс каждый и выключается одновибратором.
Таким образом, в течение измерительного интервала 0,5 ±10 с на выходе делителя кварцевого генератора (штырек 5DD1), на вход счетчика DD4...DD6 поступает от 4x3 до 333X3 импульсов длительностью по 75 мкс, что и обуславливает показания индикатора от 012 (120 об/мин) до 999 (9990 об/мин).
Для более четкой фиксации момента смены показаний, а также для уменьшения энергопотребления тахометра предусмотрено гашение индикатора в течение измерительного интервала с помощью ключа на транзисторах VT2, VT3.
Прибор выполнен на интегральных микросхемах серии К176. Микросхемы DD2, DD3 могут быть заменены на аналогичные серий К561 или 564. Все резисторы — типа МЛТ-0,12 или С2-23, конденсаторы типа К73-9 (С5, С6), КМ-5 (С8), К50-6, К50-16 (С10), К10-7В (остальные). Резистор R6 — типа СП5-16ВА, С5-2 или другой малогабаритный.
Детали измерительного устройства вместе с цифровыми индикаторами смонтированы на одной печатной плате, изготовление которой доступно даже начинающим радиолюбителям. Размеры платы 120X70 мм.
Измерительная часть расположена на приборном щитке катера и соединена тремя проводами типа МГШВ длиной до 6 м с датчиком на двигателе.
Для налаживания устройства подают питание напряжением 12 В, убеждаются, что на выходе стабилизатора (эммитер VT1) напряжение составляет 9±0,5 В. Затем подключают датчик, установленный в двигатель и несколько раз с разной силой прокручивают маховик шнуром ручного запуска. Если показания тахометра каждый раз кратны цифре 3 (3, 6, 9, 12), то наладка закончена, если нет — поворачивают ось резистора R6.
Разработанный прибор пригоден для использования с любым двигателем, у которого на внутренней поверхности маховика для работы системы зажигания укреплены постоянные магниты. Следует отметить, что для повышения надежности работы печатная плата после монтажа и испытаний должна быть покрыта 2—3 слоями изоляционного компаунда или клея БФ-2.
Для удобства наблюдения показаний прибора светодиодные индикаторы помещены в светозащитную шахту.