ELABORAÇÃO TACÔMETRO COM CI LM2917 APRESENTANDO AS ROTAÇÕES POR MINUTO DE UM MOTOR POR MEIO DE BARRA DE LEDS

ELABORAÇÃO TACÔMETRO COM CI LM2917 APRESENTANDO AS ROTAÇÕES POR MINUTO DE UM MOTOR POR MEIO DE BARRA DE LEDS

Jose Wilson Soares do Nascimento, [e-mail]; Rafael Cattuci, [e-mail]

FADEP - FACULDADE DE PATO BRANCO

Rua Benjamin Borges dos Santos, 1100

CEP 85503-350 - Pato Branco - PR

Resumo: O presente artigo versa sobre o projeto, construção e execução de um sistema de medição cuja função é determinar a velocidade de rotação de um motor de corrente contínua sem um elevado nível de precisão e exatidão, demonstrando através de LEDs a variação de sua velocidade com o transcorrer do tempo. Aborda sobre a utilização de um circuito integrado LM2917 responsável por calcular a velocidade de um motor cc a partir dos sinais gerados em circuito integrado S41 sensor de efeito hall. E também proposta para aperfeiçoamento.

Palavras Chaves: tacômetro, conta-giros, RPM.

Abstract: This article focuses on the design, construction and implementation of a measurement system whose function is to determine the speed of a DC motor without a high level of precision and accuracy, demonstrating through LEDs variation of speed with course of time. Addresses on the use of an integrated circuit LM2917 responsible for calculating the speed of a DC motor, from the signals generated in S41 integrated circuit Hall effect sensor. Also proposed for improvement.

Keywords: speedometer, tachometer, RPM.

1. Introdução

O termo tacômetro aplica-se aos instrumentos empregados para medir a velocidade angular. Muitos automóveis têm tacômetros que medem o número de revoluções do eixo de manivelas do motor. Medidores de Velocidade em aplicações industriais ou mesmo no projeto de determinados tipos de equipamentos eletrônicos de medida é necessário saber a velocidade com que um eixo, uma engrenagem ou outra peça rodam. Para contar a velocidade de rotação ou RPM é preciso usar um circuito denominado tacômetro. (OLIVEIRA, 2013)

Os tacômetros são instrumentos destinados a medição de valores relacionados a eventos por tempo, utilizados na medição de velocidade, vazão, rotações, etc., em intervalos de tempo em segundo, minuto ou hora. Exemplo: Hertz (ciclos por segundo), mm/s, RPM, mts/m, Lts/m, Km/h, pçs/h e outras.

1. modelagem do sistema

O anexo demonstra o esquema com todos componentes do circuito proposto. A partir da seção 2.1 são descritos principais componentes do circuito.

1. Tacômetro

De acordo com Israel Lisboa, diretor comercial da Moto Shop, uma das autorizadas da Suzuki, em Fortaleza, o conta-giros ou tacômetro - como também é conhecido, é para muitos motoristas ou pilotos, um simples "relógio a mais no painel. Entretanto, para quem curte carro ou moto, é um instrumento de precisão que sinaliza qual limite de segurança está o motor", detalha.

Chamado de "conta-rotações" em Portugal, o nosso "conta-giros" consiste em um instrumento criado para medir rotações de um motor por minuto, daí é que vem a sigla RPM. Fornecendo essas informações necessárias facilita a boa utilização e aproveitamento do motor. (LISBOA, 2012)

Sabe-se que o motor trabalha dentro de uma faixa de rotações, esta variando desde a marcha lenta até a rotação máxima. A marcha lenta é a mínima rotação que ele consegue manter sem tender a se desligar sozinho, isto em função da baixa potência gerada nesta rotação, que deve superar a somatória de todos os atritos internos do motor para mantê-lo girando. Já a rotação máxima é aquela que não deve ser superada para evitar danos físicos aos componentes do motor. Então, aí está a mais elementar função do conta-giros, que é a de nos avisar se estamos dentro da faixa correta de funcionamento do motor. Se a rotação da marcha lenta estiver instável, isto é, ficar oscilando para cima e para baixo e não permanecer constante, significa que precisamos verificar e corrigir a alimentação de combustível da marcha lenta ou regular a ignição (ângulo de avanço, cabos, velas). Já indicar a rotação máxima serve para que não a excedamos quando esticamos a marcha em acelerações mais fortes. (CAMERINI, 2007)

1. Fonte de Alimentação

O circuito pode ser alimentado de 12V a 30V, (Volts em corrente contínua), porém a maioria dos componentes operam em 5V e 9V. Desta forma o componente LM7805 reduz a tensão de 9V para 5V. E o componente LM7809 reduz a tensão da fonte alimentação para 9V. Os reguladores de tensão LM7809 e LM7805 podem fornecer corrente de até 1A (Ampere).

[pic 1]

1. Esquema de alimentação do circuito.

[pic 2]

1. Simulação no Software Proteus com Voltímetro em corrente continua.

1. Circuito de sinal pulsado

Os sensores de campos magnéticos são elementos importantes de uma infinidade de aplicativos que vão desde aparelhos de consumo até máquinas industriais. A forma mais simples de se fazer o sensoriamento magnético é através de uma bobina, mas existem elementos semicondutores próprios para isso que são os sensores de Efeito Hall.

Sensores S41 Série Bipolar efeito Hall responder a alternância de polos Norte e Sul. Um regulador embutido proporciona um funcionamento estável durante 4,5 VDC a 24 gama tensão de alimentação VCC e circuito interno impedem danos ao sensor no caso de a polaridade da tensão de alimentação é acidentalmente revertida. Os sensores S41 Série Bipolar de efeito Hall são pequenos versáteis dispositivos de efeito Hall, digitais que são operados pelo campo magnético de um ímã permanente ou um eletroímã. Onde há uma variação da tensão de saída conforme um imã é aproximado, afastado eou rotacionado. Tem como aplicações:

• Sensor de velocidade e RPM;
• Controle motor e ventilador;
• Codificação magnética;
• Tacômetro, contra captador;
• Velocidade de disco, sensor de rotação de fitas;
• Sensoriamento vazão.

[pic 3]

1. Usando sensor para medir a rotação de uma polia de uma máquina

Fonte: http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/como-func iona/6640-como-funcionam-os-sensores-de-efeito-hall-art1050. Acesso em 31 Outubro 2014.

[pic 4]

1. Usando um imã rotativo.

Fonte: http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/como-func iona/6640-como-funcionam-os-sensores-de-efeito-hall-art1050. Acesso em 31 Outubro 2014.

1. Medidor do nível de rotação

O nível de rotação pode ser verificado através da medida de tensão nos terminais. A indicação luminosa da tensão pode ser obtida através do circuito integrado LM3914, o qual possui internamente 10 comparadores de tensão. Cada comparador aciona uma saída quando o nível de tensão ultrapassa a sua referência.