تابلوی ضربان‌سنج نوری

تعریف: دستگاه سرعت‌سنج نوری یک وسیله است که با استفاده از نور، سرعت چرخش میل یا دیسک ماشین را اندازه‌گیری می‌کند. اجزای اصلی آن شامل یک دیسک نفوذناپذیر با سوراخ‌هایی در محیط خود، منبع نور و عنصر تشخیص‌دهنده نور (باید توجه داشت که ذکر "لازر" در متن اصلی ممکن است اشتباه باشد؛ معمولاً یک فوتودیتکتور استفاده می‌شود. لازر ممکن است بخشی از پیکربندی‌های پیچیده‌تر باشد، اما در پیکربندی اساسی یک سرعت‌سنج نوری وجود ندارد) است. منبع نور نور تولید می‌کند که از طریق سوراخ‌های دیسک چرخان نفوذناپذیر عبور می‌کند و توسط عنصر تشخیص‌دهنده نور شناسایی می‌شود، که این امر به تعیین سرعت چرخش کمک می‌کند.

سرعت‌سنج دارای یک دیسک نفوذناپذیر است که بر روی میلی که سرعت چرخش آن قرار است اندازه‌گیری شود، نصب می‌شود. دیسک دارای سوراخ‌هایی با فاصله یکسان در محیط خود است. منبع نور در یک سمت دیسک و حسگر نور در سمت مقابل آن قرار دارد و هر دو دقیقاً با یکدیگر هم‌خط هستند.

در حال چرخش دیسک، سوراخ‌ها و بخش‌های نفوذناپذیر آن به طور متناوب بین منبع نور و حسگر نور حرکت می‌کنند. زمانی که یک سوراخ با منبع نور و حسگر هم‌خط می‌شود، نور از طریق سوراخ عبور می‌کند و به حسگر می‌رسد. این باعث ایجاد یک پالس می‌شود. این پالس‌ها سپس با استفاده از یک شمارنده الکتریکی اندازه‌گیری می‌شوند.

وقتی بخش نفوذناپذیر دیسک با منبع نور و حسگر هم‌خط می‌شود، دیسک نور را از منبع مسدود می‌کند و خروجی حسگر به صفر می‌رسد. ایجاد پالس‌ها توسط دو عامل اصلی تعیین می‌شود:

• تعداد سوراخ‌های دیسک.

• سرعت چرخش دیسک.

• از آنجا که تعداد سوراخ‌ها ثابت است، ایجاد پالس‌ها عمدتاً به سرعت چرخش دیسک بستگی دارد. یک شمارنده الکترونیکی برای اندازه‌گیری نرخ پالس‌ها استفاده می‌شود.

مزایای سرعت‌سنج نوری

• خروجی ولتاژ دیجیتالی ارائه می‌دهد که نیاز به تبدیل آنالوگ به دیجیتال را حذف می‌کند.

• پالس‌های تولید شده دارای دامنه ثابت هستند که مدارهای الکترونیکی مرتبط را ساده‌تر می‌کند.

معایب سرعت‌سنج نوری

• عمر مفید منبع نور حدود ۵۰,۰۰۰ ساعت است. بنابراین، منبع نور باید به طور منظم جایگزین شود.

• دقت این روش اندازه‌گیری توسط خطاهای مرتبط با پالس‌های واحد تحت تأثیر قرار می‌گیرد. این خطاهای می‌توانند با استفاده از دوره گیتینگ کاهش یابند. دوره گیتینگ به فرآیندی اشاره دارد که در آن متر با شمارش پالس‌های ورودی در یک بازه زمانی خاص، فرکانس را اندازه‌گیری می‌کند.

• کاهش خطاهای می‌تواند نیز با در نظر گرفتن تعداد کل پالس‌های تولید شده در هر چرخش دست‌یافتنی باشد.