Fotocellentachometer

Definitie: Een foto-elektrische toerenteller is een apparaat dat de rotatiesnelheid van een as of schijf van een machine meet door gebruik te maken van licht. De essentiële componenten zijn een ondoorzichtige schijf met gaten langs de rand, een lichtbron en een lichtgevoelig element (het moet worden opgemerkt dat de vermelding van "laser" in de oorspronkelijke tekst mogelijk foutief is; meestal wordt een fotodetector gebruikt. Een laser kan deel uitmaken van sommige meer complexe opstellingen, maar niet in een basisconfiguratie van een foto-elektrische toerenteller). De lichtbron straalt licht uit, dat door de gaten in de draaiende ondoorzichtige schijf gaat en door het lichtgevoelige element wordt gedetecteerd, waardoor de rotatiesnelheid kan worden bepaald.

De toerenteller heeft een ondoorzichtige schijf die wordt gemonteerd op de as waarvan de rotatiesnelheid gemeten moet worden. De schijf heeft gelijkmatig verdeelde gaten rond de rand. Aan één kant van de schijf is een lichtbron geplaatst, en aan de andere kant staat een lichtsensor, beide precies op elkaar afgestemd.

Terwijl de schijf roteert, passeren de gaten en ondoorzichtige delen afwisselend de lichtbron en de lichtsensor. Wanneer een gat zich uitlijnt met de lichtbron en de lichtsensor, passeert het licht door het gat en bereikt de sensor. Dit veroorzaakt het genereren van een pulssignaal. Deze pulsjes worden vervolgens gemeten met behulp van een elektrische teller.

Wanneer het ondoorzichtige deel van de schijf zich uitlijnt met de lichtbron en de sensor, blokkeert de schijf het licht van de bron, en daalt de uitvoer van de sensor tot nul. Het genereren van pulsjes wordt bepaald door twee hoofdfactoren:

• Het aantal gaten op de schijf.

• De rotatiesnelheid van de schijf.

• Aangezien het aantal gaten vastligt, is het genereren van pulsjes voornamelijk afhankelijk van de rotatiesnelheid van de schijf. Een elektronische teller wordt gebruikt om de pulsrate te meten.

Voordelen van de Foto-elektrische Toerenteller

• Het levert een digitaal uitgangsspanning, waardoor analoge-naar-digitale conversie overbodig is.

• De geproduceerde pulsjes hebben een constante amplitude, wat de bijbehorende elektronica vereenvoudigt.

Nadelen van de Foto-elektrische Toerenteller

• De levensduur van de lichtbron is ongeveer 50.000 uur. Daarom moet de lichtbron regelmatig worden vervangen.

• De nauwkeurigheid van deze metingsmethode wordt beïnvloed door fouten die gerelateerd zijn aan individuele pulsen. Deze fouten kunnen worden verminderd door gebruik te maken van een gating-periode. De gating-periode verwijst naar het proces waarbij de meter de frequentie meet door de ingangspulsjes over een specifieke tijdsperiode te tellen.

• Fouten kunnen ook worden verminderd door rekening te houden met het totale aantal geproduceerde pulsjes per omwenteling.