Меню

Приложение для измерения оборотов двигателя



Полезное приложение — акустический тахометр для смартфона

#1 Мефодьич

Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • 649 сообщений
    • Из: Нижний Новгород
    • Судно: inflatable
    • Название: Сплав

    Недавно мне понадобилось измерить частоту вращения КВ двигателей на Стрекозе Лайт 480. Поскольку никаких специализированных тахометров под рукой не оказалось, пришлось во второй раз обратиться к приложению для смартфона. Первый опыт, осуществленный лет несколько тому назад, оказался неудачным. Но и приложение, проверенное тогда, не было именно тахометром, а было измерителем частоты акустических колебаний. В общем, тогда не прошло.

    В этот раз установил бесплатное приложение Acoustic Tachometer (RPM)

    Результат применения оказался вполне правдоподобным. Измерял, в основном, максимальную частоту вращения двигателя нагнетателя и маршевого двигателя. Оба двигателя китайские четырехтактники воздушного охлаждения, одноцилиндровый и двухцилиндровый, соответственно.

    Потребовалась настройка программы (выставление параметров), с подбором результата на «похожесть». Измерения показывали стабильные результаты на выставленных оборотах, отображаемые показания периодически менялись в пределах примерно заявленной погрешности измерений (+ — 40 об/мин), резких скачков не было https://youtu.be/yDHMjnhZwGc?t=385

    Замеры проходили достаточно дистанционно, причем на разном расстоянии от двигателей и при разном взаимном положении двигателей и смартфона. Проведение измерений очень простое и не требует каких-либо дополнительных телодвижений (типа наклеивания светоотражающих меток, установки датчиков и прочих шаманских плясок), нет привязки к месту расположения датчиков, меток, приборов и т.д., а результаты замеров наглядны и их легко тут же сохранить прямо в телефон. Покупать и таскать с собой лишние приборы не требуется, смартфон всегда под рукой.

    В общем, приложение оказалось просто бесценной находкой для проведения таких замеров!

    Однако, поскольку сверять показания было абсолютно не с чем, кроме как с представлением о том, какой примерно должен получиться результат, абсолютной уверенности, все же, пока нет. И если у кого то есть возможность сверить результат измерения в данном приложении с показаниями, одновременно измеряемыми специализированными приборами, очень интересно было бы увидеть здесь результаты таких сравнений.

    Источник

    Программы для смартфонов для замера мощности, динамики и т.д. для iphone, android, win

    #1

    tiefflieger-pro.de 🙂 tune 4 life

    • Сообщений 6 062

    */—> 6062

  • Возраст: 42
    • Имя: SlavA
    • Город: Berlin
    • Авто: BMW E61
    • Регистрация: 13.07.2006

    Приветствую всех кому интересно замерить перфоманс, л.с. и прочие параметры своего авто с помощью телефонов.

    сначала хотел создать эту тему в цифромании, но думаю, что туда ее если что, можно перенести, а многие любители тюнинга туда не доходят.

    давайте создадим список платных/бесплатных аппс, которые мы используем для разнообразных замеров в авто.

    1. Torque / Torque Pro
    она доступна для иОС и для андроида, платная и бесплатная версии, если у вас есть BT OBD адаптер, которые продаются от 20-25 долларов, то можно еще мониторить много полезной информации о работе двигателя.

    2. BMW M Meter
    доступна для iphone и бесплатна, позволяет мерять ускорение и время разгона до различных скоростей.

    3. Dynomaster
    доступна для андроид, платная, стоит 4 евро

    Источник

    Измерение частоты вращения


    Механический самодельный тахометр из моторчика

    Итак, приступаем к сборке. Как уже упоминалось самодельный тахометр состоит из двух основных частей: моторчика работающего от постоянного тока и вольтметра. Если такого моторчика у Вас нет, его легко можно купить на блошином рынке по цене буханки хлеба или дешевле, по цене двух буханок можно купить новый в магазине электронных компонентов. Если нет вольтметра, он обойдется дороже моторчика, однако на том же блошином рынке его цена будет вполне приемлемой. Вольтметр подключается к контактам моторчика, и все, тахометр готов. Теперь нужно испытать готовый тахометр в работе. При вращении вала моторчика-генератора будет создаваться напряжение, пропорциональное частоте вращения. Следовательно, частоте вращения будут пропорциональны и показания вольтметра.

    Проградуировать такой тахометр можно по-разному. Например, построить справочный график зависимости напряжения от частоты вращения якоря или сделать новую шкалу вольтметра, на которой вместо воль записывается число оборотов.

    Так как график отражает линейную зависимость, достаточно отметить две-три точки и провести через них прямую. Получение контрольных точек — это самый проблемный этап подготовки самодельного тахометра к работе. Если есть доступ к фирменным станкам, контрольные точки легко получить, зажав резиновую трубочку, надетую на вал моторчика, в патроне сверлильного или токарного станка и включая станок на различных передачах, фиксировать показания вольтметра (скорость вращения шпинделя на каждой передаче указана в паспорте станка). В противном случае для калибровки придется использовать либо дрель, либо двигатель при режиме работы для которого известна частота вращения. И даже если удалось измерить напряжение на контактах моторчика только для одной частоты вращения, вторая точка — это пересечение осей (x) и (y) (то есть числа оборотов и напряжения), правда точность измерений по зависимости основанной на двух точках будет низкой.

    Для измерения частоты вращения, вал исследуемого двигателя соединяется с моторчиком небольшим отрезком резиновой трубки или с помощью различных переходников. Если вольтметр зашкаливает при измерении больших скоростей вращения, в схему вводится переключатель с дополнительными резисторами. Потребуется и перестроение графика для каждого положения переключателя.

    Возможности прибора можно значительно расширить. Если изготовить роликовый фрикционный переходник диаметром 31,8 мм, тахометр позволит измерять и линейную скорость, выраженную в метрах в минуту. Для этого количество оборотов в минуту, определенное по графику, делят на 10.

    Читайте также:  Эффективное сечение единицы измерения

    Точность измерения зависит практически только от тщательности построения графика и цены деления вольтметра. Подобный простейший и очень дешевый самодельный тахометр может найти широкое применение всюду, где нужно быстро определить частоту или скорость вращения валов, шкивов и других деталей.

    Цифровой тахометр из смартфона своими руками


    Самодельный стробоскопический тахометр из iPhone своими руками


    Самодельный лазерный (оптический) тахометр из iPhone своими руками


    Сравнительные измерения частоты вращения двигателя лазерным и стробоскопическим тахометрами

    Источник

    Тахометр или спидометр: Поток мыслей про измерение частоты в Arduino

    Предистория

    Если дома есть Arduino, в гараже машина или мотоцикл, а то и хоть мотособака, в голове туманные представления о программировании — возникает желание измерить скорость движения или обороты двигателя, посчитать пробег и моточасы.

    В данной статье я хочу поделиться своим опытом по изготовлению подобных поделок.

    Немного физики

    Для измерения частоты вращения нам понадобится датчик положения колеса/вала/круга/итп. Датчик ставится как правило один. Возможно, что он будет срабатывать не один раз на каждый оборот. Например, у вас датчик Холла и 4 магнита на колесе. Таким образом, для правильного вычисления частоты нужно знать:

    • количество срабатываний датчика на один оборот К;
    • минимальная ожидаемая частота Мин.
    • максимальная ожидаемая частота Макс.

    То есть, если частота меньше разумного минимума, то считаем, что она равна нулю, если больше максимума — игнорируем показания.

    С количеством срабатываний понятно, но зачем ещё эти мины и максы? Давайте рассмотрим сначала варианты расчёта частоты.

    Со скоростью всё проще, достаточно знать число π, диаметр колеса, а частоту вращения мы уже знаем.

    Болванка для кода

    Так как мы имеем дело с такими нежными величинами как время и пространство, то лучше сразу освоить прерывания.

    Обратите внимание на модификатор volatile у переменной counter. Все переменные, которые будут изменяться в обработчике прерывания (ISR) должны быть volatile. Это слово говорит компилятору, что переменная может изменяться неожиданно и доступ к ней нельзя оптимизировать.

    Функция ISR() вызывается каждый раз, когда появляется единица на ноге fqPin. Мы эту функцию не вызываем, это делает сам контроллер. Он это делает, даже когда основная программа стоит в ступоре на функции delay(). Считайте, что ISR() обслуживает событие, от вас не зависящее и данное вам свыше как setup() и loop(). Контроллер прерывает выполнение вашей программы, выполняет ISR() и возвращается обратно в ту же точку, где прерывал.

    Обратите внимание, что в функции loop() мы отключаем прерывания вообще любые для того, чтобы прочитать переменную counter и сохранить её во временную переменную cnt. Потом, конечно же, включаем снова. Так мы можем потерять один вызов, конечно же, но с другой стороны, переменная unsigned long имеет 32 бита, а процессор ATMega32 8-битный, вряд ли он скопирует данные за один такт, а ведь в процессе копирования может случиться прерывание и часть данных изменится. По этой же причине мы копируем значение counter локально так как значение этой переменной при использовании в разных местах программы может быть разным опять же из-за изменения её в прерывании.

    Тело функции ISR() должно быть максимально коротким, точнее, сама функция должна выполняться максимально быстро. Это важно, так как прерывается выполнение вашего кода, который может оказаться чувствительным к непредвиденным задержкам. Некоторые библиотеки отключают прерывания для выполнения чувствительных с задержкам операций, например для управления светодиодной лентой WS2812.

    Считаем обороты за единицу времени.

    Первое, что приходит в голову, это взять интервал времени и посчитать количество измерений.

    Как и у многих простых решений, у этого есть неочевидные минусы. Для повышения точности измерений вам необходим довольно большой интервал времени. Принцип тот же, что и у Шума квантования. При времени оборота колеса сравнимом с временем подсчёта, существенные изменения скорости вращения не будут замечены. Показания такого частотомера будут различаться до двух раз на каждый отсчёт.

    Для повышени точности на малой скорости можно увеличить число К, как это сделано, скажем, в автомобильной технике для датчика ABS. Можно увеличить время подсчёта. Делая и то и другое мы подходим ко второй проблеме — переполнению счётчика. Да, переполнение легко лечится увеличением количества бит, но арифметика процессора Arduino не умеет считать 64-битные числа столь быстро, как хотелось бы и как она это делает с 16-разрядными.

    Увеличение времени расчёта тоже не очень хорошо тк нам надо знать частоту прямо сейчас, вот при нажатии на газ, а не через пару секунд. Да и через пару секунд мы получим скорее некое среднее значение. За это время можно несколько раз сделать врумм-врумм.

    Есть другой метод. Он лишён вышеописанных недостатков, но, как водится, имеет свои.

    Считаем интервал между отсчётами

    Мы можем засечь время одного отсчёта и другого, вычислить разницу. Величина, обратная вычисленному интервалу и есть частота. Круто! Но есть минусы.

    Что делать, если наше колесо крутится еле-еле и измеренный интервал превышает разумные пределы? Выше я предложил считать частоты ниже разумного минимума за ноль.

    Определённым недостатком метода можно считать шумы квантования на высоких частотах, когда целочисленный интервал снижается до нескольких двоичных разрядов.

    Так же хотелось бы некую статистику подсчётов для улучшения показаний, а мы берём лишь последнее значение.

    Методом проб и ошибок я подобрал интервал отображения данных на дисплее в 250мс как оптимальный. Если чаще, то цифры размазываются, если реже — бесит тормознутость.

    Читайте также:  Бланк для измерения сахара

    Комбинированный метод

    Можно попробовать объединить достоинства обоих методов.

    То есть, мы засекаем время не просто между отсчётами, а время между проверками данных и делим на количество отсчётов за это время. Получается усреднённый интервал между отсчётами, обратная величина от которого есть частота. Предоставим компилятору оптимизировать вычисления.

    Обратите внимание, что за интервал считается не время опроса, как в первом примере, а время от последнего отсчёта до предыдущего последнего отсчёта в прошлом опросе. Это заметно поднимает точность вычисления.

    Таким образом, мы можем получать вполне достоверные данные как на низких так и на высоких частотах.

    Если использовать кооперативную многозадачнось, то можно сделать подсчёт, скажем раз 100мс, а вывод на дисплей раз в 250мс. Очень короткий интервал опроса снизит чувствительность к низким частотам.

    Как говорят в рекламе, «но это ещё не всё».

    Ошибки дребезга

    Для устрашения вас предположу, что измеряем частоту вращения двигателя от индуктивного датчика зажигания. То есть, грубо говоря, на высоковольтный провод намотан кусок кабеля и мы измеряем индукцию в нём. Это довольно распространённый метод, не правда ли? Что же здесь сложного может быть? Самая главная проблема — современные системы зажигания, они дают не один импульс, а сразу пачку.

    Но даже обычная система зажигания даёт переходные процессы:

    Старинные же кулачковые контактные вообще показывают замечательные картинки.

    Как с этим бороться? Частота вращения не может вырасти мгновенно, не даст инерция. Кроме того, в начале статьи я предложил ограничить частоту сверху разумными рамками. Отсчёты, что происходят слишком часто можно просто игнорировать.

    Другой вид помех — это пропадание отсчётов. Из-за той же инерции у вас не может измениться частота в два раза за одну миллисекунду. Понятно, что это зависит от того, что вы собственно измеряете. Частота биения крыльев комара может, вероятно и за миллисекунду упасть до нуля.

    Статистическая обработка в данном случае становится уже достаточно сложной для маленькой функции обработки прерывания и я готов обсудить варианты в комментариях.

    Особенности измерения скорости движения и скорости вращения.

    При измерении скорости вращения бензинового двигателя надо обязательно учесть величину К, которая совсем не очевидна. Например, вы намотали провод на кабель свечи и ожидаете, что там будет одна искра на один оборот. Это совсем не так. Во-первых, у 4-тактного двигателя вспышка происходит один раз на два оборота, у 2-тактного один раз на оборот коленвала. Во-вторых, для упрощения системы зажигания коммутатор подаёт искру на неработающие в данный момент цилиндры, типа на выпуске. Для получения правильного К надо почитать документацию на двигатель или подсмотреть показания эталонного тахометра.

    При измерении скорости движения частота обновления дисплея не имеет большого значения, особенно, если вы рисуете цифры, а не двигаете стрелку. Даже обновление информации раз в секунду не вызовет отторжения. С оборотами двигателя всё наоборот, индикатор должен откликаться гораздо быстрее на изменение оборотов.

    Вывод информации

    Типичная обида начинающего разработчика автомобильной и мотоциклетной электроники «стрелки дёргаются, цифры нечитабельны» лечится простым способом — надо обманывать клиента. Вы что думаете, автомобильный тахометр всегда показывает вам правду? Конечно же нет! Хотя вам этот обман нравится и вы хотите, чтобы ваш прибор дурил голову так же.

    Стрелки

    Если включить зажигание на новом модном автомобиле или мотоцикле, стрелки приборов сделают красивый вжух до максимума и медленнее опадут до нуля. Вот! Вот это нам и надо сделать. Надо, чтобы при показе максимальной величины стрелка не метнулась к ней мгновенно и не упала как акции лохотрона в ноль.

    Итак, нам надо учитывать максимальную скорость стрелки на увеличение и максимальную на уменьшение показаний. Совсем хорошо сделать эти скорости нелинейными, чтобы стрелка сначала двигалась быстрее, а потом чуть помедленнее приближалась к заданному значению.

    Вот пример с нелинейным выводом показаний:

    Вы можете поиграть с коэффициентами. Этот же принцип используется при выводе громкости сигнала, например, у любого аналогового индикатора: стрелки, полоски, яркость, цвет, размер итп. Приведённый пример самый простой, но и не самый красивый. Предлагайте ваши варианты в комментариях.

    Цифры

    С цифрами всё намного сложнее. Быстрые изменения показаний приводят к тому, что несколько порядков сливаются в мутное пятно. Для скорости, как и писал выше, можно задать интервал раз в секунду и глаз успеет прочитать три цифры.

    В мототехнике не зря делают аналоговые индикаторы оборотов, точные цифры не нужны, важна относительная близость к оборотам максимального крутящего момента, к максимальным вообще и холостые.

    Я предлагаю менять частоту вывода информации на дисплей в зависимости от степени изменения величины. Если обороты меняются, скажем, на 5% от последнего подсчёта, а не показа — можно затупить и показывать раз в 300-500мс. Если на 20%, то показывать раз в 100мс.

    Можно огрубить шкалу и показывать только две значащие цифры

    С учётом мототематики, можно довольно точно показывать обороты холостого хода как описано чуть выше и огрублять вывод на оборотах от двух холостых. На высоких оборотах для гонщиков важнее делать блинкеры типа «передачу вниз», «передачу вверх» и «ты спалишь движок». То есть держать двигатель около максимального крутящего момента и не дать ему крутиться выше максимальных разрешённых оборотов. Блинкеры замечательно делаются с помощью SmartDelay когда можно унаследовать от этого класса свой с заданной ногой контроллера и частотой мигания, там есть методы для переопределения и они вызываются раз в заданное время.

    Читайте также:  Чем измерить разность давлений

    Идеи по отображению цифр тоже приветствуются в комментариях.

    Вывод

    Если наступить на все грабли, можно стать опытным разработчиком.

    Источник

    Отличный лазерный тахометр DT2234C+. Тестирование, сравнение с дорогим аналогом

    Сегодня будет обзор довольно полезной для многих вещи — лазерного тахометра DT2234C+. Также я сравню его с более дорогим тахометром от Uni-t. Разборка прилагается 🙂

    Бытовой лазерный тахометр используется для вычисления частоты вращения разных элементов, может выступать как счетчик оборотов, находить максимальное, среднее, минимальное значение итп. Количеств функций зависит от стоимости прибора и, как правило, в недорогих тахометрах присутствуют только перечисленные выше две. Что можно делать им дома?

    Для ПК:
    1. Сравнивать скорость вращения вентилятора, которую выдают ШИМ реобасы, с реальным значением
    2. При регулировке скорости вращения вентилятора напряжением, смотреть обороты вентилятора

    Для домашнего мастера:
    1. Смотреть скорости вращения сверлильных/фрезерных итп станков
    2. Смотреть обороты для ручного инструмента — дрели, граверы итд
    3. Использовать для подсчета оборотов специальных инструментов — например, при намотке катушек

    В общем это полезная вещь для тех случаев, когда вас интересуют обороты чего-либо. Лазерные тахометры работают на основе принципа регистрации отраженного от поверхности луча лазера и подсчета данных. Конструктивно выполнены в виде линзы (или нескольких линз) через которую светит маломощный лазер и приемника света, который принимает отраженный свет через ту же линзу. Лазер и приемник расположены так, что бы в обычном состоянии (когда нет отражения лазерного луча), лазер не засвечивал приемник. Для четкой регистрации сигнала, в комплекте к тахометру идут отражающие полоски, которые вы можете наклеить на поверхность измеряемого устройства. Полоски не обязательны, если у вас есть четкое разделение отраженного луча — например, черный диск и белая полоса. Цифровые тахометры обладают хорошей точностью и недороги. Это если кратко. Для чего его купил я — появилось желание сделать счетчик оборотов для настольной циркулярки. Я хотел купить комплект — блок лазер/приемник со шлейфом к основной плате, плата подсчета частоты вращения плюс контроллер дисплея, дисплей на шлейфе. Почему-то я был уверен, что такие наборы есть. Потратив полдня на али и ничего не найдя, разозлился и решил купить самый дешевый тахометр, что бы потом его раздерибанить на части и использовать в своем проекте. Ну и хотелось максимального количества положительных отзывов на модель, дабы потом не было обидно. Такой нашелся. Итак, встречаем, DT2234C+

    Приехало все в сильно помятой коробке, но сам тахометр не пострадал:

    В коробке лежит чехол для переноски. Довольно удобный, кстати:

    В чехле — сам тахометр, набор отражающих полосок, инструкция:

    Измерение оборотов — 2.5 — 99999 об/мин
    Точность — +-0.05% + 1 знак
    Дистанция измерения — 5см — 50см
    Питание — 9в крона
    Ток потребления в рабочем режиме — 30мА
    Измерение минимального, максимального значения

    Подсветки нет. В приборе нет режима постоянной работы — для измерения надо нажать Test. После отпускания кнопки прибор выключается. Если в выключенном приборе нажать Mem, то в цикле показывает минимальное, максимальное, последнее значение. Сзади отсек для кроны:

    В инструкции написано, что при длительном неиспользовании лучше вытаскивать батарею. Давайте измерим ток выключенного тахометра:

    Ток 10мкА. С таким током батарею можно не вытаскивать. Теперь потребление в рабочем состоянии. По инструкции — 30мА

    В принципе все совпадает. Теперь самое интересное. Давайте испытаем тахометр на реальных задачах. У меня есть процессорный вентилятор. Наклею на него полосу. Сравниваться будет с Uni-t UT373. Этот тахометр имеет больше функций, точнее, имеет подсветку, стеклянную просветленную оптику

    Сразу скажу — ужасный тахометр сделала Unit-t. Не покупайте. Он глючит в показаниях при близком измерении, сбивается при наклонах под разными углами, иногда тупит и не показывает значение оборотов. Так что цена совсем не всегда показатель качества. Итак, клеим полосу на вентилятор:

    Как видите, значения очень близки. Но, в отличие от Uni-t, китаец железно держит показания под разными углами, четко срабатывает от 5см (соответствует инструкции). Максимально расстояние, когда удалось измерить обороты, составило больше метра (при паспортных 50см)! Я вот совершенно серьезно думаю, что бы на станок раздерибанить Uni-t, а пользоваться китайцем. Давайте его разберем:

    Все максимально дешево. Лазер впаян просто в плату без регулировки фокуса, приемник аналогично 🙂 Тем не менее, работает очень хорошо. Кстати, лазер светит очень сильно, явно больше безопасных 5мВт. Потом покопаюсь в плате на предмет уменьшения тока лазера. Думаю для работы в постоянном режиме это будет полезно. Раз пошла такая пьянка, разберем и Uni-t:

    Видно, что все гораздо качественнее сделано. Линзы в отдельном блоке с креплением, они стеклянные и с просветлением. Приемник в отдельном пластиковом креплении, как и лазер. Т.е. от модели к модели настройки фокуса выдерживаются с хорошей точностью. Юнит работает на 3ААА, что тоже плюс. Есть подсветка. Тем не менее, все эти плюсы не помогли этому тахометру.

    Выводы — DT2234C+ отличный лазерный тахометр. Из минусов я бы назвал невозможность работы в постоянном режиме и отсутствие подсветки

    Источник