Oprettelse af et nøjagtigt hastighedsmålerkredsløb

Her ser vi, hvordan et simpelt, men nøjagtigt analogt speedometer-kredsløb kan konstrueres hjemme ved hjælp af kun en enkelt IC og et par eksterne passive komponenter. Speedometeret kan bruges med alle 2-hjulede, 3-hjulede, selv på cykler til angivelse af deres hastighed.

Brug af frekvens til spændingsomformer

I min tidligere artikel lærte vi om disse vidunderlige IC'er 2N2907 / 2N2917 som i grunden er frekvens til spændingskonvertere og derfor perfekt passer til alle frekvensmålerelaterede applikationer.

Idet der henvises til det enkle hastighedsmålerkredsløbsdiagram nedenfor, kan vi se IC LM2907 optage det midterste trin i konfigurationen og danne hoveddetektorenheden.

Kredsløb

Som det kan ses, består IC'ens indre af en indgangsdifferentiel komparator efterfulgt af en ladepumpe, en opamp-buffer og et emitterfølgerforstærkerstrin.

Pin nr. 1 på IC bliver omdrejningstæller input og accepterer magnetisk afhentningsinformation i form af varierende magnetiske elektriske impulser.

Differentialopampen sammenligner input med dets jordrefererede inverterende input og forstærker selv den mindste puls, der er detekteret ved pin # 1.

Opladningspumpetrinnets funktion er at holde og pumpe de ovennævnte forstærkede signaler, således at det tilsvarende forstærkede output fra differentietrinet med stigende frekvens opretholdes og boostes proportionalt over det næste opamp-buffertrin.

Dette opnås ved tilstedeværelsen af ​​kondensatorerne ved pin nr. 2 og modstanden ved IC nr. 3.

Det endelige proportionale boostede potentiale tilføres gennem emitterfølger-transistoren over 10k-modstanden.

Som angivet i diagrammet er outputfølsomheden her omkring 1V for hver 67Hz, hvilket betyder, at hvis frekvensen når 67 + 67 = 134, ville det resultere i en lineær output på 2V og så videre.

Beregning af udgangsspænding

For at være mere præcis kan udgangsspændingen simpelthen beregnes ved hjælp af formlen:

VOUT = fIN × VCC × Rx × Cx ,

hvor Rx er modstanden ved pin nr. 3 og Cx kondensatoren ved pin nr. 2 på IC.

Dette kan læses direkte ved at forbinde et analogt bevægeligt spolevoltmeter over 10k-modstanden.

Den magnetiske pick-up til det foreslåede speedometer kredsløb kunne foretages ved at vikle 50 omdrejninger af 30SWG wire over en lille ferritring.

Hjulet skal suppleres med en passende dimensioneret magnet, der sidder fast eller fastgøres over fælgen, så de to elementer kommer ansigt til ansigt en gang ved hver eneste rotation.

Kredsløbsdiagram

Hvis en hall effekt sensor er beregnet til at blive brugt som sensor, så kan pin1 på IC modificeres med et eksternt BJT-trin som vist nedenfor til den krævede frekvensregistrering.

Til integration af Hall Effect Sensor