Тахометр тх 193 схема

Обновлено: 06.07.2024

Вобщем то суть вопроса весьма проста- адаптация весьма распространеного тахометра ТХ-193 к разным моторам.
Как всем известно для правильной работы этого тахометра нужна амплитуда сигнала около 300 вольт и два импульса на оборот коленвала .Провел я небольшое исследование вопроса и оказалось что Мерк ,Суза и Ямаха дают 6 импульсов на оборот , Хонда 2 импульса на оборот. С Хондой все ясно-умножать и делить ничего не нужно только согласовать уровень, чуть сложнее с тремя первыми -нужно сделать из шести импульсов на оборот два и тогда все заработает. Хотел сначала сделать приблуду на проце каком нибудь потом че то это не понравилось. Сделал на железной логике. Делит на 3 при любых оборотах. Теперь сделаю чтобы амплитуда была правильная на выходе ну и как бы все, вот такая идея.
Да кстати у кого нет тахометра для измерения оборотов на первых трех моторах можно использовать частотомер в тестере.Сигнал брать с выхода на тахометр мотора. Только показания частоты умножать на 10 и будут вам искомые обороты.

танкист

капитан 1-го ранга

Провел я небольшое исследование вопроса и оказалось что Мерк ,Суза и Ямаха дают 6 импульсов на оборот , Хонда 2 импульса на оборот. С Хондой все ясно-умножать и делить ничего не нужно только согласовать уровень, чуть сложнее с тремя первыми -нужно сделать из шести импульсов на оборот два и тогда все заработает.

Подкину важную информацию, что бы потом не было разочарования в проделанной работе.

Шесть периодов это хорошо, но чистыми периодами АКБ не зарядишь и сами периоды обычно чем то стабилизируют на моторе.
Вот тут то и наталкивается любой тахометр на регулятор напряжения, в большинстве случаев, шунтирующего типа.
При чем заводской регулятор.
А принцип у него прост. Вместо нормальной формы полупериода, мы видим короткую вертикальную полоску на осциллографе. Равную по амплитуде напряжению стабилизации. И такая короткая по времени форма импульса не обеспечивает потребности тахометра. Он их видит но не все считывает. От того показания становятся не достоверными. Причем очень прилично не достоверными.

То есть на моторах где стоит шунтирующий регулятор, от генератора надо уходить однозначно, ибо регулятор не даст работать тахометру или делителю частоты в твоем случае.
(на универсальных тахометрах стоит тот же самый делитель частоты, при чем регулируемый и с очень большим коэффициентом)

Ещё один нюанс. Скажем от генератора мы ушли в сторону зажигания. И случилось так что зажигание имеет два импульса за оборот, но тахометр ТХ-193 по какой то причине отказывается работать.
А причина у него проста- аппериодический разряд примененный в системе зажигания ПЛМ.
Это очень короткий по времени разряд в один полупериод. Такой разряд ТХ-193 не принимает.
И для того что бы заставить работать тахометр, нужно применить дополнительную не сложную схему адаптации на простом высоковольтном ключе.

И ещё разная информация в тему по тахометру ТХ-193.
Их выпускалось две модели. Схема входной части до 1983 года была грубовата и тахометры требовали большого импульса по амплитуде для нормальной работы. Первым моделям нужен был импульс 300-400 вольт.

Вторая модель выпускаемая после 1983 года прекрасно работает от 70 вольт.
Схема тахометра.

В остальном идея с делителем частоты заслуживает внимания!
То есть на моторах на которых не применяется шунтирующий регулятор, данное устройство адаптации будет весьма полезным!

Приветствую! Ни для кого не секрет, что, после установки бесконтактной системы зажигания на такие автомобили, как классика, их штатный тахометр ТХ193 отказывается работать на низких оборотах.
Я это вылечил, и хочу рассказать свой способ.
Сперва-наперво, начну с того, что многие говорят, что после переделки их тахов, последние начинают врать в показаниях. Проблема решается довольно просто, но почему-то сложно ищется на просторах интернета. Кто найдёт, может скинуть ссылку в подтверждение или опровержение данного факта.
Чтобы понять, в чём заключается этот факт, нужно взглянуть на схему тахометра:

Любой более-менее электронщик скажет, что нет никакой проблемы настроить тахометр, чтобы он не врал.
По сути, тахометр — это преобразователь частота-напряжение, напряжение создаётся на миллиамперметре, и через него течёт определённый ток, чем выше ток, тем больше показание, чем больше напряжение, чем выше ток. То есть, чтобы нам уменьшить или увеличить показания тахометра, нужно уменьшить или увеличить прилагаемое к нему напряжение, тем самым увеличив ток через него. На схеме есть даже подстроечный резистор, выполняющий эту функцию, это резистор R7.

Это всё хорошо, но для начала следует заставить работать этот тахометр.
Для этого рассмотрим 3 принципиально отличающиеся схемы тахометра:

Один из вариантов переделки, найденный на просторах интернета:

Объединив всё в кучу, составил вот такую схему:

Стабилитрон решил оставить, чтобы в отрицательные полупериоды напряжения, ток протекал через него, и создавалась меньшая нагрузка на импульсный диод.
Лишнее выпаиваем, нужное впаиваем.

Всем привет! Хотелось бы поделиться с сообществом своей историей модернизации тахометра ТХ-193

Неделю назад обратился ко мне один человек с довольно нестандартным заданием — нужно было обеспечить работу древнего тахометра ТХ-193(ВАЗ 2106) с ~~современным~~ двигателем ВАЗ21126(Приора), имеющем систему зажигания с индивидуальными катушками на каждый цилиндр, а значит просто подключить ТХ-193 к катушке зажигания уже не получится. К тому-же заказчик хотел повысить эксплуатационные качества прибора, оставив не тронутым его внешний вид и дизайн. В общем дело кончилось тем, что я взялся выпотрошить электронную начинку прибора и разработать свою, ~~с блэкджеком и шлюхами~~. Информацию о частоте вращения коленчатого вала тахометр теперь будет получать от ЭБУ Январь 7.2, для чего в последнем имеется специальный вывод.

Под катом фото, видео, схема, исходники и много текста, повествующего о логарифмах и о том как правильно масштабировать данные и отделаться от запятой.

Хард
Начнем с устройства ТХ-193. Механическая часть прибора представляет из себя миллиамперметр классической конструкции, с постоянным магнитом и подвижной катушкой, приводящей в движение стрелку.

Софт
На самом деле ещё до вычерчивания схемы я оперативно собрал всё это дело на макетке, взяв контроллер в DIP корпусе и сразу же принялся махать стрелкой))
В общем то софт оказался немного интереснее харда.

Начнем с общей архитектуры:
Таймер 0 тикает с частотой 250кГц, а значит период тика = 4мкс прерывание по переполнению происходит с частотой 250кГц / 256 = 0.976кГц
а значит прерывание происходит один раз в 1024мкс. Можно было заморочиться и подогнать это дело ближе к одной миллисекунде путем обновления счетчика таймера в прерывании, но в данной задаче это не к чему. Т.е. мы можем измерять время с точностью 4мкс, что вполне достаточно для заданной точности прибора.
Таймер 0 у нас не только отсчитывает время, но ещё и выставляет флажки для запуска тех или иных задач с определенной периодичностью.
Задачи у нас две. Давать отмашку прерыванию INT0 на измерение периода импульсов на входе и изменять положение стрелки.

Таймер 1 тикает с частотой 16мГц, но т.к. он 16ти битный и используется режим Phase and Frequency Correct PWM — итоговая частота ШИМ оказывается очень небольшой и составляет что-то около 122Гц. Это потому, что таймер тикает сначала вверх, а потом вниз. Зато имеем тру 16битный ШИМ и можем очень точно рулить стрелкой! В даташите найдутся все подробности.
Механика, к слову сказать, оказалась отвратительного качества, плавно двигать стрелку было не реально из-за повышенного трения в механизме, который пришлось для начала хотя-бы смазать трансмиссионным маслом. Но это уже детали.
Была составлена таблица соответствия показаний прибора с соответствующим значением регистра таймера в ШИМ попугаях.
В исходниках это дело называется GAUGE_TABLE и вынесено по привычке в отдельный файл.

Текста почему-то получается всё больше, но не остановиться более подробно на этом моменте я просто не могу!
Итак, понятно, что нам нужна логарифмическая прогрессия. Шаг изменения тока в цепи миллиамперметра должен уменьшаться по мере приближения к целевой отметке. Ресурсы на вес золота, а значит только табличный метод. Точек тоже по возможности минимум.
Начнем с построения логарифмической таблицы.
Всё очень просто: запускаем excel и несколькими взмахами мыши получаем 50 значений логарифма по основанию 2 для последовательности от 1 до 50. Для наглядности строим красивый график.
Прекрасно! То, что нужно! Но во-первых — точек аж 50, а во вторых все числа с плавающей точкой. Это нам никак не подходит!
Поэтому отбираем из имеющегося массива 5 точек с шагом 10. Получаем что-то вроде этого:

Уже лучше. Последовательное приближение к цели всё ещё сохраняется, но точек в 10 раз меньше.
Дальше нужно нормировать полученный набор. Т.е. сделать так, чтобы все значения находились в диапазоне от 0 до 1. Для этого просто разделим каждый элемент на 5,64385618977472 (максимальное значение нашего массива).

Таким образом получаем всё ту-же логарифмическую зависимость, но уже в на много более удобном для дальнейших вычислений виде. Такую таблицу уже можно довольно легко применять, если бы не точка после нуля. Но с этим мы тоже довольно легко разберемся.
Теперь я хочу, чтобы мы приняли красивое значение 1024 за единицу и снова пересчитали нашу таблицу. Получаем

Как видим, форма графика не изменилась, но цифры теперь укладываются в 16битный диапазон и нет никаких дробей.
В исходниках полученный массив называется logtable[]

Масштабирующий коэффициент(если можно его так назвать) 1024 появился здесь не случайно и нужно очень хорошо понимать почему именно 1024.
Во-первых это степень двойки и выбрана она потому, что дорогие операции деления и умножения на степень двойки можно заменить дешевым сдвигом влево/вправо и было-бы глупо не использовать такую возможность.
Во-вторых коэффициент должен выбираться и исходя из масштабов тех данных, к которым он будет применяться. В нашем случае это значения регистра 16ти разрядного таймера, который управляет заполнением ШИМа. Экспериментально было выявлено, что неудовлетворительные колебания стрелки обнаруживаются даже при её резком смещении на 200 об/мин. Т.е. если нужно двинуть стрелку на более чем ~200 об/мин — потребуется сглаживание. Из таблицы GAUGE_TABLE видно, что соседние ячейки в среднем отличаются на 4000 ШИМ попугаев, что соответствует примерно 500 об/мин на шкале прибора. Не трудно прикинуть, что в цифрах смещение стрелки на 200об будет 4000 / 2,5 = 1600 ШИМ попугаев.
Следовательно масштабирующий коэффициент нужно выбрать таким образом, чтобы во-первых он был как можно бОльшим, потому что иначе мы теряем разряды и точность, а во-вторых как можно меньшим, чтобы не заставлять нас переходить от 16ти разрядных переменных к 32х разрядным и не расходовать ресурсы понапрасну. В итоге выбираем наименьшую степень двойки, которая меньше 1600 и обеспечивает достаточную точность. Это и будет 1024.
Этот момент очень важен. Я сам до сих пор порою испытываю трудности с выбором правильных коэффициентов и размеров переменных.

Ну а дальше уж пошло-поехало. Находим в коде реализацию display_rpm() и видим, что для определения конкретного значения в ШИМ попугаях используется таблица GAUGE_TABLE[] и предположение, что между соседними отметками шкала линейна. Для организации изменения тока по логарифмическому закону введен массив на 5 точек pwm_cuve[] в котором содержится набор значений, который нужно последовательно отнять или прибавить(в зависимости от направления движения стрелки) от pwm_ocr1a_cur_val чтобы заставить стрелку двигаться плавно и чётко.
каждый шаг формируется путем умножения значения pwm_delta на коэффициент из нашей таблицы logtable[];
Перед умножением значение предварительно масштабируется путем деления на 1024.
Конечный расчётный пункт назначения стрелки target_pwm записывается в pwm_cuve[] как есть, потому что из-за проблем с округлением и из-за ограничения размерности переменных 16битами точное значение в результате расчётов будет там образовываться весьма не часто, поэтому приходится обеспечить гарантию того, что стрелка окончит свой путь в заданной точке.
В общем то всё вышесказанное по сути заключено в одной строке
pwm_cuve[ table_i ] = pwm_ocr1a_cur_val + (pwm_delta / LOG_TABLE_MAX * logtable[ table_i ]);

Далее главный цикл по сигналу от таймера0 раз в PWM_UPD_PERIOD выгребает значения из pwm_cuve и присваивает их переменной pwm_ocr1a_cur_val, значение которой в прерывании будет присвоено регистру OCR1A, что немедленно приведет к изменению заполнения ШИМа и изменению тока в цепи миллиамперметра.

Вот, собственно и почти все хитрости, за исключением перевода периода, представленного в тиках таймера в частоту вращения коленчатого вала, которая измеряется в об/мин.
Сократилось всё это до engine_rpm = (uint16_t)(15000000UL / (uint32_t)rot_time);
О том как получилась эта цифра мы можем поговорить или не поговорить в следующий раз, потому что и без того текста получилось не мало и явно не многие дочитают даже до этого места.

Немного видео, как и обещал
На точность показаний не обращайте внимание, стрелка нормально не одета + циферблат не закручен.
Движение стрелки с шагом 1000об/мин одним скачком.

Дело ясное, что в реальности скачков в 1000об/мин не будет и те незначительные перелеты стрелки, которые всё-же можно наблюдать на видео не станут проблемой. Просто если устранить и их — то можно здорово потерять в быстродействии прибора и его показания будут отставать от реальности.

До новых встреч!

Проверка прибора на автомобиле

Клиент очень доволен!
А когда увидел эту статью и все исходники, включая некоторые фото самого процесса изготовления платы — сказал, что его мозг взорван!

Такой прибор, как тахометр никак не влияет ни на работу двигателя, ни на ходовые качества машины, но без него приборная панель современного автомобиля будет неполноценной. В этой статье мы рассмотрим, зачем он нужен, как устроен, какие неисправности у него случаются, и как с ними разобраться без помощи специалистов.

Тахометр ВАЗ 2106

Предназначение тахометра

Тахометр служит для измерения частоты вращения коленчатого вала. По сути, он является счётчиком оборотов, показывая их количество водителю посредством отклонения стрелки шкалы на определённый угол. С его помощью человек, сидящий за рулём, видит, в каком режиме работает силовой агрегат автомобиля, а также, нет ли на него лишней нагрузки. Основываясь на полученной информации водителю легче выбрать правильную передачу. Кроме этого тахометр незаменим при настройке карбюратора. Именно его показатели учитываются при регулировке холостого хода и качества топливной смеси.

Какой тахометр установлен на ВАЗ 2106

Таблица: основные технические характеристики тахометра ТХ-193

Характеристика	Показатель
Каталожный номер	2103–3815010–01
Посадочный диаметр, мм	100
Масса, г	357
Диапазон показаний, об/мин	0 – 8000
Диапазон измерения, об/мин	1000 – 8000
Рабочее напряжение, В	12

ТХ-193 есть в продаже и сегодня. Стоимость нового прибора в зависимости от производителя варьируется в пределах 890–1200 рублей. Бывший в употреблении тахометр этой модели обойдётся в два раза дешевле.

Устройство и принцип работы тахометра ТХ-193

пластикового цилиндрического корпуса со стеклодержателем;
шкалы, разделённой на зоны безопасного и опасных режимов;
лампы подсветки;
миллиамперметра, на валу которого закреплена стрелка;
электронной печатной платы.

Конструкция тахометра ТХ-193 электромеханическая. Принцип его работы построен на измерении количества импульсов электрического тока в первичной (низковольтной) цепи системы зажигания автомобиля. В двигателе ВАЗ 2106 за один оборот вала трамблёра, соответствующий двум вращениям коленчатого вала, контакты в прерывателе замыкаются и размыкаются ровно четыре раза. Эти импульсы снимаются прибором с конечного вывода первичной обмотки катушки зажигания. Проходя через детали электронной платы, их форма из синусоидальной преобразуется в прямоугольную, имеющую постоянную амплитуду. С платы ток поступает на обмотку миллиамперметра, где в зависимости от частоты следования импульсов, увеличивается, или уменьшается. Стрелка прибора реагирует именно на эти изменения. Чем больше сила тока, тем больше стрелка отклоняется право и наоборот.

Электрическая схема подключения тахометра ВАЗ 2106

Учитывая, что ВАЗ 2106 выпускались как с карбюраторными, так и инжекторными двигателями, подключение тахометра у них было разным. Рассмотрим оба варианта.

Подключение тахометра в карбюраторных ВАЗ 2106

Также есть дополнительные провода. Они служат для:

подачи напряжения на лампу подсветки (белый);
соединения с реле индикатора заряда аккумуляторной батареи (чёрный);
контакта с прибором датчика давления масла (серый с чёрной полосой).

Провода могут подключаться как при помощи колодки, так и по отдельности, в зависимости от года выпуска прибора и его производителя.

Подключение тахометра в инжекторных ВАЗ 2106

В инжекторных ВАЗ 2106 тахометр, кроме замка зажигания, имеет подключение к ЭБУ и датчику положения коленвала

Неисправности тахометра

Несмотря на то что тахометр ТХ-193 считается довольно надёжным, неисправности бывают и у него. Их признаками являются:

отсутствие реакции стрелки на изменение количества оборотов двигателя;
хаотическое движение стрелки вверх-вниз, независимо от режима работы двигателя;
явное занижение или завышение показаний.

О каких же поломках свидетельствуют перечисленные признаки?

Стрелка не реагирует на измерение количества оборотов

Обычно, отсутствие реакции стрелки связано с нарушением контакта в разъёмах основных проводов его подключения, или же повреждением проводки цепи. Первым делом следует:

Видео: стрелка тахометра не реагирует на обороты двигателя

Стрелка тахометра хаотично скачет

Скачки стрелки ТХ-193 в большинстве случаев также являются симптомом неисправностей, связанных с его электрической цепью. Причинами такого поведения прибора могут быть:

Решается подобная проблема путём зачистки контактов, замены крышки распределителя зажигания, бегунка, опорного подшипника, восстановления целостности изоляции питающего провода прибора, замены датчика коленвала.

Видео: скачки стрелки тахометра

Тахометр занижает или завышает показания

Если прибор откровенно врёт, то проблема, скорее всего, кроется в системе зажигания. Иными словами, показывает он правильно, вот только количество импульсов, создаваемых прерывателем за один оборот вала распределителя больше или меньше четырёх. При неправильных показаниях тахометра, обычно, наблюдается ухудшение работы двигателя. При этом могут плавать обороты, периодически появляются пропуски зажигания, что сопровождается троением двигателя, выхлопом белого или сизого цвета.

Неисправность в таком случае следует искать в прерывателе, вернее, в его контактной группе или конденсаторе. Для устранения подобной неисправности необходимо:

Разобрать распределитель зажигания.
Проверить состояние контактов прерывателя.
Зачистить контакты.
Произвести регулировку зазоров между контактами.
Проверить исправность конденсатора, установленного в прерывателе.
Проверить исправность датчика положения коленвала. В случае неисправности — заменить его.

Однако причина может быть и в самом тахометре. Случаются неисправности, связанные с деталями электронной платы, а также с обмоткой миллиамперметра. Здесь без познаний в электронике не обойтись.

Несовместимость тахометра ТХ-193 с бесконтактной системой зажигания

Видео: решение проблемы несовместимости ТХ-193 с бесконтактной системой зажигания

Проверка правильности работы тахометра

В условиях автосервиса правильность показаний тахометра проверяется на специальном стенде, который имитирует систему зажигания. Конструкция стенда включает источник питания распределитель и счётчик оборотов его вала. Ниже в таблице приведены расчётные значения частоты вращения ротора распределителя и соответствующие им показания тахометра.

Таблица: Расчётные данные для проверки тахометра

Количество оборотов вала распределителя, об/мин	Правильные показания тахометра, об/мин
450–550	1000
870–1050	2000
1350–1550	3000
1800–2050	4000
2300–2500	5000
2900–3000	6000
3300–3500	7000

Датчик тахометра

Отдельно стоит рассмотреть такой элемент цепи тахометра, как его датчик, вернее, датчик положения коленчатого вала (ДПКВ). Это устройство служит не только для того, чтобы считать обороты коленвала, но и определять его положение в определённый момент, что необходимо электронному блоку управления для обеспечения правильной работы силового агрегата.

Что представляет собой датчик положения коленвала

Где расположен датчик положения коленвала

ДПКВ на ВАЗ 2106 закреплён в отверстии на специальном приливе крышки привода распределительно вала в нижней части двигателя рядом с шестерней коленвала. Помочь определить его местоположение может жгут проводов, идущий к нему. Сам датчик заключён в пластиковый корпус чёрного цвета. К крышке привода газораспределительного механизма он крепится при помощи одного винта.

Как проверить ДПКВ на работоспособность

Для того чтобы определить, рабочий ли датчик, можно двумя методами. Для этого нам понадобятся:

гаечный ключ на 10;
отвёртка с крестовидной битой;
мультиметр.

Процесс проверки состоит из следующих этапов:

При помощи ключа на 10 ослабляем крепление минусовой клеммы на аккумуляторе. Снимаем её.
Поднимаем капот, находим датчик положения коленвала.
Отсоединяем от него разъем.

При приближении металлического предмета к сердечнику датчика должен наблюдаться небольшой скачок напряжения

Если показания прибора отличаются от указанных, датчик неисправен и его необходимо заменить. Замена устройства производится в соответствии с п.п. 1–5 вышеприведённой инструкции, только в обратном порядке.

Замена тахометра ВАЗ 2106

В случае обнаружения неисправности самого тахометра, пытаться ремонтировать его своими руками вряд ли стоит. Даже если он и заработает, не факт, что его показания будут правильными. Гораздо проще купить и установить новый прибор. Для замены тахометра ВАЗ 2106 потребуются:

отвёртка с плоским лезвием;
пассатижи;
карандаш, фломастер или маркер.

Чтобы произвести замену тахометра, необходимо:

Как видите, тахометр — не такой уж и мудрёный прибор. Ничего сложного ни в его конструкции, ни в схеме подключения нет. Так что, если возникнут с ним проблемы, вы без труда правитесь с ними без посторонней помощи.

Рис. 1. Конструкция тахометра ТХ-193.

Тахометр типа ТХ-193 установлен на щитке приборов и прикреплен к нему с помощью двух скоб 40 и гаек 38.

Тахометр имеет пластмассовый корпус 20, к которому спереди металлическим хромированным рантом 16 крепятся пластмассовые стеклодержатель 17 и ободок 15, а сзади тремя винтами прикреплен корпус 37 миллиамперметра. Электронная часть тахометра смонтирована на плате 36 из фольгированного гетинакса. Шкала крепится к корпусу миллиамперметра двумя винтами. На шкале цветными линиями выделены зоны опасных оборотов коленчатого вала.

Предварительная зона опасных оборотов (5500—6000) выделена линиями желтого цвета, а зона опасных оборотов (свыше 6000) линиями красного цвета.

Шкала прибора освещается лампой 19 типа АМН 12-3, которая вставляется в ламподержатель, привальцованный к верхней части корпуса. Свет от лампы проходит через голубой пластмассовый светофильтр 18, приклеенный к корпусу, затем через зазор между шкалой и корпусом и равномерно освещает шкалу. В нижней части шкалы имеются три отверстия, закрытые цветными пластмассовыми светофильтрами 41, 42 и 43. Через них проходит свет от контрольных ламп типа АМН12-3, которые устанавливаются в отдельных ламподержателях, привальцованных к нижней части корпуса прибора. Для контрольных ламп в нижней части корпуса имеется специальный отсек, разделенный перегородками на три отдельные секции.

Принцип действия тахометра основан на измерении частоты следования импульсов напряжения в первичной цепи системы зажигания двигателя. В четырёхцилиндровом четырёхтактном двигателе за один оборот валика распределителя зажигания контакты прерывателя размыкаются и замыкаются четыре раза (два раза за один оборот коленвала). Следовательно, за один оборот валика в первичной цепи системы зажигания создается четыре импульса тока и напряжения (два импульса за один оборот коленвала). Чем выше частота вращения коленчатого вала двигателя, тем больше частота следования импульсов.

Рис. 2. Принципиальная схема тахометра ТХ-193.

Импульсы напряжения в форме затухающей синусоиды (А) снимаются с конца первичной обмотки катушки зажигания и подаются на вход формирователя запускающих импульсов, который состоит из звеньев R1-C1, R2-C2, VI и CЗ-C4. От формирователя запускающие импульсы уже определенной величины и формы (Б) подаются на вход ждущего мультивибратора, собранного на транзисторах V2 и V4. Мультивибратор преобразует их в импульсы тока прямоугольной формы (В) с постоянной амплитудой и длительностью. Эти импульсы проходят через катушку миллиамперметра, включенную в коллекторную цепь транзистора V2. В зависимости от частоты следования импульсов меняется средняя величина силы тока, проходящего через обмотку катушки миллиамперметра, и тем на большую величину отклоняется стрелка прибора. Прибор обеспечивает отклонение стрелки на угол 270° при силе тока 10 мА.

Стабилитрон V5 стабилизирует напряжение питания, чтобы его колебания не влияли на точность показаний прибора. Терморезистор RЗ служит для компенсации температурной погрешности прибора. Диод VЗ предназначен для защиты транзистора V2 от пробоя ЭДС самоиндукции, возникающей в обмотке миллиамперметра.

Миллиамперметр применен магнитоэлектрического типа. Его магнитная система состоит из постоянного магнита 44, зажатого между двумя магнитопроводами — наружным 47 и внутренним 48. Магнит и магнитопроводы прикреплены к пластмассовому корпусу 37. Внутренний магнитопровод имеет кольцевую часть, которую охватывает катушка 45, закрепленная на держателе 46. Ось миллиамперметра вращается в двух втулках. Передняя втулка закреплена в корпусе 37, а задняя крепится к наружному магнитопроводу 47. Концы оси смазываются при сборке специальной силиконовой жидкостью, которая обладает демпфирующий свойством — гасит колебания стрелки при движении автомобиля. На оси закреплены стрелка, держатель 46 катушки и спиральные пружины. Чтобы уравновесить катушку, у держателя 46 на трех плечах закреплены свинцовые балансировочные грузики. Ток в обмотку катушки подводится через две спиральные пружины, концы которых припаяны к контактным лепесткам текстолитовой шайбы 49, закрепленной на корпусе миллиамперметра. Пружины изолированы друг от друга и от оси пластмассовой дистанционной втулкой. Протекающий по обмотке катушки 45 электрический ток создает вокруг нее магнитное поле. В результате взаимодействия магнитных полей катушки и постоянного магнита 44 на катушку действует сила, которая преодолевает сопротивление пружины и поворачивает ее вместе с осью и стрелкой на некоторый угол. Этот угол тем больше, чем больше величина силы тока, протекающего на обмотке катушки.

С 1983 г. несколько изменена схема входной части тахометра (до конденсатора C4). Новый вариант входной части показан на рисунке слева от основной схемы тахометра.

Подключение тахометра к подвесным лодочным моторам

Тахометр TX-193 отличается хорошей точностью, небольшими габаритами, малым весом, небольшим энергопотреблением и предназначен для работы в условиях повышенной тряски и вибрации. Кроме того, он несравненно дешевле любых имеющихся в продаже специальных тахометров для подвесных лодочных моторов как зарубежного, так и отечественного производства. Все эти качества делают TX-193 весьма привлекательным для измерения частоты вращения коленвала подвесных моторов.

Наиболее просто эта задача решается для двухцилиндровых двухтактных подвесных моторов, комплектующихся электростартером и аккумулятором и имеющих одноканальную электронную систему зажигания с двухискровой катушкой зажигания. В таких моторах образуется два импульса зажигания за один оборот коленвала и напряжение бортсети определяется номинальным напряжением аккумулятора и с большой точностью равно 12 V. То есть условия работы тахометра с таким мотором ничем не отличаются от его штатных условий работы на автомобиле. В этом случае вход тахометра соединяется с выводом первичной обмотки высоковольтной катушки зажигания, а питание подаётся с положительной и отрицательной клемм аккумулятора соответственно. Из отечественных моторов в эту категорию попадает только "Вихрь-30" с магдино МБ-22, причём в цепь "+" питания тахометра следует включить тумблер выключения прибора на стоянках для предотвращения разряда аккумулятора. В случае с моторами зарубежного производства "+" питания на тахометр следует подавать через контакты замка зажигания на пульте ДУ, предназначенные именно для питания приборов. Градуировка шкалы прибора при работе с такими моторами полностью сохраняется. (см. примечание)

Также довольно просто подключить TX-193 к двухцилиндровым двухтактным моторам с одноканальной ЭСЗ, имеющим генераторную катушку освещения, но не имеющих электростартера. Из отечественных моторов таковыми являются "Вихрь-30Р" и "Нептун-23Э" с магдино МБ-22, а также моторы с самодельной ЭСЗ, описанной на этом сервере. К выходу выпрямителя такого мотора нужно подключить аккумулятор и от аккумулятора запитать прибор через тумблер. Если мотор не оснащён выпрямителем, следует выпрямитель установить. Рекомендуется использовать недорогой и широко рапространённый выпрямитель ВБГ-3 от "Вихрей", либо собрать самодельный выпрямитель по мостовой схеме Греца из четырёх диодов с рабочим напряжением > 50 V и рабочим током > 5 А, например, серии КД-202. В зависимости от места размещения отдельных элементов схемы на судне, в нужных местах устанавливаются разъёмы.

Рис. 3. Схема подключения тахометра ТХ-193 к двухцилиндровым двухтактным моторам с одноканальным электронным зажиганием и генераторной катушкой освещения.
L1 - катушка электроснабжения мотора; D1 - D4 - выпрямитель; B1 - аккумуляторная батарея; S1 - выключатель; T1 - высоковольтная катушка зажигания мотора.

Емкость применяемого аккумулятора выбирается исходя из потребностей расходования электроэнергии при неработающем моторе. Если не предполагается подолгу пользоваться фарой или другим ярким освещением на стоянке, то для питания приборов можно обойтись аккумулятором гораздо меньшей емкости (а значит, меньшей стоимости и веса), чем для запуска мотора электростартером. Отечественные моторы выдают зарядный ток не более 3.5 А, следовательно, можно применять аккумуляторы емкостью более 28 Ач без опасности их перезаряда. Поскольку генераторы зарубежных моторов обычно мощнее, следует измерить ток заряда аккумулятора амперметром или комбинированным прибором и убедиться, что он не превышает существенно величины 0.1 от емкости аккумулятора.

Рис. 4. Изменения в схеме при использовании аккумуляторов малой емкости HL1 - лампа накаливания, играющая роль гасящего сопротивления.

В принципе можно использовать совсем маленькие аккумуляторы, например от источников бесперебойного питания (UPS), китайских аккумуляторных фонарей, мотоциклетные малогабаритные аккумуляторы, емкостью от 4 Ач и выше. Однако существует опасность порчи таких аккумуляторов слишком большим током заряда. Для его ограничения следует включить между выпрямителем и аккумулятором гасящее сопротивление. Наиболее удобно в качестве такого сопротивления применять лампы накаливания (автомобильные или от карманных фонарей). Слабое свечение лампы будет служить индикатором заряда аккумулятора. Из-за сложной формы напряжения генераторной катушки лодочного мотора трудно точно рассчитать требуемую величину гасящего сопротивления, поэтому следует подобрать нужную лампочку из нескольких разной мощности экспериментальным путём, стремясь к тому, чтобы зарядный ток при максимальных оборотах примерно соответствовал 0.1 от величины емкости аккумулятора.

Если же ставится задача обойтись без аккумулятора, сделать это будет несколько сложнее. Дело в том, что внутренний стабилизатор напряжения тахометра ТХ-193 собран по самой простейшей схеме (R11, V5) и обеспечивает возможность работы прибора при питающем напряжении от 10 до 16 вольт.

Пределы же изменения выпрямленного и сглаженного конденсатором напряжения генераторной катушки подвесного мотора гораздо шире - от 8 до 40~50 вольт. Питание тахометра таким напряжением неминуемо приведёт к тому, что как минимум сгорит стабилитрон V5, а как следствие, возможно будет повреждена и основная схема. Применение традиционных компенсационных транзисторных стабилизаторов возможно, но нежелательно, поскольку на малых оборотах приведёт к снижению выходного напряжения на величину падения напряжения на транзисторе и увеличению погрешности измерения на начальном участке шкалы.

Наиболее рационально использование тиристорного регулятора напряжения с параллельным включением тиристоров. Дело в том, что генераторы подвесных моторов имеют одно весьма положительное свойство. При замыкании на любое, сколь угодно малое сопротивление, ток через них (в том числе и ток короткого замыкания) не превосходит существенно номинальный (для магдино МН-1 и МВ-1 величина тока равна 3,5 А). Это объясняется тем, что ток в цепи генераторных катушек ограничивается их индуктивностью рассеяния, а не внешним сопротивлением. Эта особенность делает безопасным короткие замыкания и позволяет ограничить ток зарядки аккумулятора величиной около 3,5 А без дополнительных устройств. Кроме того, оно позволяет использовать стабилизаторы с шунтирующими транзисторами или тиристорами. В приведенной схеме стабилизатора шунтирующие тиристоры работают в ключевом режиме.

Рис. 5. Схема стабилизатора напряжения
V1. V4 - выпрямитель ВБГ-3 или диоды КД-202; V5, V6 - тиристоры КУ-202; V7 - стабилитрон Д814Г; V8, V9 - диоды Д226; R1, R3 - резисторы МЛТ-0.5 30 Ом; R2 - резистор МЛТ-0.5 200 Ом; C1 - конденсатор C > 2000 мкф, 50 V.

Стабилизатор состоит из мостового выпрямителя V1. V4, шунтирующих тиристоров V5 и V6, цепи задающего стабилизатора V7 и R2, диодов развязки V8, V9 и конденсатора фильтра С1. Работает стабилизатор следующим образом. Ток генератора, выпрямленный мостом, заряжает конденсатор фильтра до тех пор, пока напряжение на нем не превысит напряжения задающего стабилитрона V7. Как только это произойдет, тиристоры откроются. Ключевой режим тиристоров обеспечивается их свойством самостоятельно поддерживать открытое состояние. Запирание тиристоров происходит в момент смены полярности напряжения. Ценной особенностью его является то, что напряжение на входе, выходе и всех элементах схемы не превышает номинального (12 В).

Разумеется, если мотор уже оборудован выпрямителем, можно собрать фрагмент схемы, исключив диоды V1. V4, и подключить его к штатному выпрямителю.

Поскольку регулирующие тиристоры включены параллельно диодам выпрямителя, на малых оборотах двигателя они никак не влияют на величину выходного напряжения. Желательно измерить выходное напряжение в режиме оборотов холостого хода, чтобы выяснить, будет ли оно вносить дополнительную погрешность на конкретном экземпляре мотора. Если напряжение будет не менее 10 вольт, то дополнительной погрешности можно не опасаться. В противном случае появится погрешность, не превышающая, впрочем 20%. То есть, самое худшее, что может случиться - это при показаниях тахометра 800 реальное значение составит 1000 об/мин. Поскольку основное назначение тахометра - контролировать максимальные обороты с целью не допустить их превышения, такой мелочью можно пренебречь.

Подключение тахометра ТХ-193 к двухцилиндровым двигателям с двухканальными системами зажигания сложнее. К этой категории моторов относятся все отечественные двухцилиндровые моторы прежних лет выпуска с контактными системами зажигания ("Прибой", "Ветерки", "Москва" разных марок, "Вихри", "Нептуны", "Привет"), "Ветерки" с электронным зажиганием, "Вихри" с ЭСЗ МБ-2, зарубежные старые Б/У моторы и некоторые ещё выпускающиеся зарубежные моторы, созданные в 70-х годах. В таких системах искрообразование в цилиндрах происходит поочерёдно, и в каждом канале генерируется один импульс зажигания за один оборот коленвала. Поэтому при присоединении входа тахометра ТХ-193 к одой из катушек зажигания такого мотора он будет занижать показания ровно вдвое. Таким образом, кроме необходимости обеспечить питание стабильным напряжением (о чем говорилось выше) нужно обеспечить подачу на вход тахометра импульсов от обоих цилиндров.

Если бы тахометр имел легкоразборную конструкцию, то проще всего было бы сдублировать входные цепи, как показано на рисунке. При этом пришлось бы просверлить в задней стенке отверстие и вывести дополнительный вход на винт или просто проводом наружу.

Однако добраться до "внутренностей" прибора достаточно непросто. Чтобы извлечь из корпуса схему, необходимо развальцевать металлический ободок 16, снять стрелку с оси, снять шкалу. Если решиться на такую процедуру разборки, то следует просто навесным монтажом добавить в схему несколько дополнительных деталей.

Рис. 6. Изменения в схеме при при подключении катушкам двух цилиндров.

Если же разбирать прибор нежелательно, следует собрать внешнюю объединительную схему. Однако, следует заметить, что эта схема не опробована в работе, а поскольку точные параметры импульсов искрообразования в каждом конкретном случае неизвестны, то нет абсолютной гарантии её работоспособности. Поэтому следует для наладки схемы на моторе позаимствовать образцовый тахометр, специально рассчитаный на применение с таким типом моторов (механический тахометр, прибор ТС-1, ИЛМ-1 и др.), с помощью которого контролировать показания налаживаемого ТХ-193. Если обнаружится, что в диапазоне малых оборотов показания ТХ-193 становятся равными нулю или резко занижены по сравнению с образцовым прибором, следует увеличить емкость конденсаторов С1 и С2 до уравнивания показаний приборов. Если подбором конденсаторов достичь результата не удаётся, следует уменьшать сопротивление резисторов R1, R2, помня, однако, что при чрезмерно низком их сопротивлении может нарушиться искрообразование.

Рис. 7. Схема объединения входов

Подключение тахометра ТХ-193 к трёхцилиндровым моторам полностью аналогично подключению к двухцилиндровым моторам с двухканальной системой зажигания. Дело в том, что системы зажигания трёхцилиндровых моторов всегда трёхканальные, независимо от того, контактные они или электронные. В каждом канале образуется один импульс искрообразования за один оборот коленвала. Таким образом, следует подать на вход прибора импульсы с двух катушек зажигания из трёх. При этом интервалы между импульсами будут неравномерные, что, однако, вполне допустимо в диапазоне частот вращения лодочных моторов и никак не сказывается на точности измерения.

Нет особых проблем и с подключением тахометра к четырёх и шестицилиндровым моторам. Однако, человеку, купившему столь дорогой зарубежный мотор, лучше упростить себе задачу и найти ещё немного денег на покупку специального прибора, рассчитанного именно на такой мотор.

Наибольшие же сложности подстерегают владельцев одноцилиндровых моторов. Их системы зажигания генерируют только один импульс за оборот коленвала, и второй взять просто неоткуда. Единственная возможность в таком случае избежать занижения показаний вдвое - это извлечь схему из корпуса ТХ-193 и попробовать увеличить чувствительность прибора регулировкой подстроечного резистора R7. Но пределов регулировки может и не хватить, поэтому лучше увеличить примерно вдвое ёмкость конденсатора С5, после чего подстроить резистор R7, сравнивая показания с показаниями образцового тахометра.

После написания этой статьи несколько владельцев "Вихрей-30" с магдино МБ-22 опробовали прибор ТХ-193 со своими моторами. К сожалению, импульсы зажигания, выдаваемые этим магдино, оказались слабыми и не обепечивали нормальной работы тахометра. Возможной причиной этого может быть слабое поле магнитов, шунтируемых стальным маховиком "Вихря". Для обеспечения работоспособности прибора пришлось вскрывать корпус прибора и увеличивать сопротивление резистора R2 входного делителя до 6.8 ком. После этого тахометр нормально работал во всём диапазоне оборотов мотора. Возможно, что при подключении ТХ-193 к моторам других марок, имеющих алюминиевые маховики, доработки прибора и не потребуется. Убедительная просьба владельцам других моторов, подключивших ТХ-193, присылать свои отзывы.

Читайте также: