ОБОРОТЫ СЧИТАЕТ ЭЛЕКТРОНИКА

Вездесущая электроника уверенно расширяет границы своей «деятельности». Там, где еще вчера ее считали «чужой», сегодня она становится незаменимой помощницей. Утверждение это в полной мере относится и к картингу. Бесперебойная работа двигателя и высокая скорость, обеспечение готовности «номер один» на старте и скрупулезная точность на финише становятся возможными в содружестве с электроникой.

Вот почему, продолжая начатую в прошлом году заочную школу картингистов, мы обращаем внимание читателя на электронику. Сегодня наш рассказ о работе юных конструкторов из КЮТ Новосибирского академгородка, Володи Баталина и Миши Алексеева, изготовивших прибор для измерения числа оборотов двигателя карта — электронный тахометр. Этот прибор необходим картингисту при регулировке двигателя ка максимум мощности на испытательном стенде.

Число оборотов желательно измерять и во время тренировочных заездов. Особенностью данного тахометра является возможность измерять число оборотов двигателя дистанционно. Для проведения измерений достаточно расположить прибор на расстоянии 1—2 м от работающего двигателя. Отсчет производится по шкале микроамперметра, проградуированной в оборотах в минуту. Прибор имеет два предела измерений: 0—5000 об/мин и 0—10 000 об/мин. Питание прибора батарейное.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

При работе двигателя карта система зажигания излучает так называемые импульсные радиопомехи. Частота импульсов находится в определенном соотношении с числом оборотов. У одноцилиндрового двигателя, устанавливаемого на карте, один импульс приходится на один оборот коленчатого вала. Радиоимпульсы системы зажигания принимаются магнитной, антенной, а затем усиливаются и формируются. Частота импульсов измеряется частотомером.

СХЕМА

Наведенные в катушке индуктивности L1 радиоимпульсы усиливаются двухкаскадным УВЧ на транзисторах Т1 и Т2, а затем детектируются с помощью диодов Д1 и Д2.

Получаемые на выходе детектора видеоимпульсы поступают далее на базу транзистора Т3 трехкаскадного усилителя НЧ (Т3, Т4, Т5). Последний каскад (Т5) собран по схеме эмиттерного повторителя.

С эмиттерного повторителя импульсы в отрицательной полярности подаются через диод Д3 на вход ждущего мультивибратора (Т6, Т7), выполняющего функции формирователя импульсов по длительности и амплитуде.

Рис. 1. Принципиальная схема электронного тахометра.

Постоянные резисторы типа УЛМ-0,12, МЛТ-0,125, МЛТ-0,5; переменный резистор R18—СПО-0,5, конденсаторы С1— С3, С5—КДК; электролитический конденсатор С4—К50-6.

Прямоугольные импульсы с мультивибратора через буферный каскад (Т8) поступают на микроамперметр, включенный по мостовой схеме. Среднее значение тока, протекающего через стрелочный прибор, пропорционально частоте повторения импульсов и, следовательно, скорости вращения коленчатого вала двигателя карта.

Переменный резистор R18 служит для установки стрелки микроамперметра на пуль при неработающем двигателе. Переключение пределов измерений осуществляется переключателем В1. При замкнутом положении переключателя В1 прибор работает в пределах 0— 5000 об/мин, при разомкнутом — 0—10 000 об/мин.

ДЕТАЛИ И КОНСТРУКЦИЯ

Катушка L1 содержит 150—200 витков провода ПЭЛШО 0,1. Наматывается она на круглом стержне длиной 75 мм и Ø 8 мм из феррита 600НН, Микроамперметр типа М262М или М24 с током полного отклонения стрелки 100 мкА.

Транзисторы Т1 и Т2 — любые высокочастотные, например П401, П402, П403 ГТ305А, ГТ308А и другие. Транзисторы Т3—Т8 — любые низкочастотные, например МП39, МП40, МП41 и другие. Диоды Д1—ДЗ типа Д9. Детали смонтированы на печатной плате размером 105X37 мм (рис. 2).

Рис. 2. Размещение деталей па печатной плате.

Питание электронного тахометра осуществляется от двух последовательно соединенных батарей КБС.

НАЛАЖИВАНИЕ И ГРАДУИРОВКА

Налаживание тахометра начинают с подбора резисторов R1 и R3. Изменяя их сопротивления, добиваются, чтобы напряжение между коллектором и эмиттером транзисторов Т1 и Т2 установилось в пределах 4—5 В. Затем приступают к подбору резисторов R17 и R19, добиваясь, чтобы стрелка микроамперметра устанавливалась на нуль примерно в среднем положении ручки переменного резистора R18. После этого можно приступить к градуировке прибора.

Градуировку прибора удобнее всего производить с помощью генератора стандартных сигналов. Несущая частота ГСС устанавливается примерно в середине длинноволнового диапазона. Напряжение на выходе сигнал-генератора может иметь импульсную или синусоидальную модуляцию.

Частота модуляции выбирается равной 83 Гц. Эта частота соответствует примерно 5000 об/мин для одноцилиндрового двигателя карта. Если тахометр работает, то при подключении сигнал-генератора к катушке L1 стрелка микроамперметра должна отклоняться на некоторый угол. Подбором резистора R14 при замкнутом положении переключателя В1 добиваются полного отклонения стрелки на всю шкалу. Затем устанавливают частоту модуляции 166 Гц, которая примерно соответствует 10 000 об/мин, и путем подбора резистора R15 при разомкнутом положении переключателя В1 добиваются снова отклонения стрелки микроамперметра на всю шкалу.

Так как зависимость отклонения стрелки микроамперметра от частоты линейная, то градуировку достаточно произвести лишь в одной точке шкалы. Электронный тахометр можно отградуировать и с помощью механического тахометра на работающем моторе карта.

В заключение следует отметить, что с помощью того же тахометра можно измерять обороты двигателя мотоцикла, автомобиля или другого карбюраторного двигателя с воспламеняющейся от искры смесью. При этом необходимо лишь произвести несложную переградуировку шкалы тахометра с учетом того, что у двигателей различной конструкции, в зависимости от числа цилиндров и рабочих тактов, одному обороту коленчатого вала соответствует вполне определенное число радиоимпульсов.

Чтобы сделать прибор универсальным, рекомендуем установить в нем переключатель, с помощью которого последовательно с микроамперметром подключаются добавочные резисторы. Сопротивления резисторов подбираются таким образом, чтобы показания прибора не зависели от конструкции двигателя.

А. ТЕРСКИХ, г. Новосибирск