Φωτοηλεκτρικό Ταχύμετρο

Ορισμός: Ένα φωτοηλεκτρικό ταχύμετρο είναι ένα συστήμα που μετρά την ταχύτητα περιστροφής του πέδιλου ή του δίσκου μιας μηχανής χρησιμοποιώντας φως. Τα βασικά του συστατικά στοιχεία περιλαμβάνουν έναν αδιαφανή δίσκο με τρύπες κατά μήκος της περιφέρειάς του, μια πηγή φωτός και ένα στοιχείο ανίχνευσης φωτός (πρέπει να σημειωθεί ότι η αναφορά στο κείμενο στο "λέιζερ" μπορεί να είναι λάθος όρισμα· συνήθως, χρησιμοποιείται ένα φωτοδέτεκτορ. Ένα λέιζερ μπορεί να είναι μέρος κάποιων πιο περίπλοκων συστημάτων, αλλά όχι σε ένα βασικό φωτοηλεκτρικό ταχύμετρο). Η πηγή φωτός εκπέμπει φως, το οποίο διαπερνά τις τρύπες του περιστρεφόμενου αδιαφανούς δίσκου και ανιχνεύεται από το στοιχείο ανίχνευσης φωτός, επιτρέποντας την καθορίση της ταχύτητας περιστροφής.

Το ταχύμετρο διαθέτει έναν αδιαφανή δίσκο που είναι εγκατεστημένος στο πέδιλο, την ταχύτητα περιστροφής του οποίου πρέπει να μετρηθεί. Ο δίσκος έχει ίσως διανεμημένες τρύπες κατά μήκος της περιφέρειάς του. Μια πηγή φωτός είναι τοποθετημένη σε μία πλευρά του δίσκου, ενώ ένα αισθητήρας φωτός είναι τοποθετημένος στην αντίθετη πλευρά, με και τα δύο να είναι ακριβώς ευθυγραμμισμένα μεταξύ τους.

Καθώς περιστρέφεται ο δίσκος, οι τρύπες και οι αδιαφανείς τμήματά του περνούν εναλλακτικά μεταξύ της πηγής φωτός και του αισθητήρα φωτός. Όταν μια τρύπα ευθυγραμμίζεται με την πηγή φωτός και τον αισθητήρα, το φως διαπερνά την τρύπα και φθάνει στον αισθητήρα. Αυτό προκαλεί την παραγωγή ενός παλμού. Αυτοί οι παλμοί μετρούνται με τη χρήση ενός ηλεκτρικού μετρητή.

Όταν το αδιαφανές τμήμα του δίσκου ευθυγραμμίζεται με την πηγή φωτός και τον αισθητήρα, ο δίσκος αποκλείει το φως από την πηγή, και η έξοδος του αισθητήρα μειώνεται σε μηδέν. Η παραγωγή παλμών εξαρτάται από δύο βασικούς παράγοντες:

• Τον αριθμό των τρυπών στον δίσκο.

• Την ταχύτητα περιστροφής του δίσκου.

• Επειδή ο αριθμός των τρυπών είναι σταθερός, η παραγωγή παλμών εξαρτάται κυρίως από την ταχύτητα περιστροφής του δίσκου. Χρησιμοποιείται ένας ηλεκτρονικός μετρητής για το μέτρημα της συχνότητας παλμών.

Πλεονεκτήματα του Φωτοηλεκτρικού Ταχυμετρού

• Παρέχει μια διαφορική έξοδο συντελεστή, αποφεύγοντας την ανάγκη μετατροπής αναλογικού-σε-διαφορικό.

• Οι παλμοί που παράγονται έχουν σταθερή πλάτος, που απλοποιεί τη συναφή ηλεκτρονική συσκευασία.

Μειονεκτήματα του Φωτοηλεκτρικού Ταχυμετρού

• Η διάρκεια ζωής της πηγής φωτός είναι περίπου 50.000 ώρες. Συνεπώς, η πηγή φωτός πρέπει να αντικαθίσταται σε συντομότερα διαστήματα.

• Η ακρίβεια αυτής της μεθόδου μέτρησης επηρεάζεται από λάθη που σχετίζονται με τους ιδιαίτερους παλμούς. Αυτά τα λάθη μπορούν να μειωθούν με τη χρήση ενός περιόδου πύλης. Η περίοδος πύλης αναφέρεται στη διαδικασία όπου το μέτρημα μετρά τη συχνότητα μέσω του μέτρησης των εισερχόμενων παλμών κατά τη διάρκεια συγκεκριμένου χρονικού διαστήματος.

• Η μείωση των λαθών μπορεί επίσης να επιτευχθεί λαμβάνοντας υπόψη τον συνολικό αριθμό των παλμών που παράγονται ανά περιστροφή.