Пропонований прилад досить простий за схемою, але володіє хорошими технічними характеристиками, зібраний на доступних компонентах. Тахометр може виявитися дуже корисним при регулювальних операціях з електронними блоками запалювання двигуна автомобіля, при точної установки порогів спрацьовування економайзера та ін А ось доцільність використання цифрового тахометра в якості бортового (Встановленого на приладовому щитку) ми б поставили під великий сумнів, і про це в журналі "Радіо" була свого часу поміщена стаття А. Межлумяна "Цифрова чи аналогова?" -1986, № 7, с. 25, 26.

Тахометр призначений для вимірювання частоти обертання колінчастого вала чотирициліндрового автомобільного бензинового двигуна. Прилад може бути використаний як для регулювальних робіт на холостому ході, так і для оперативного контролю частоти обертання вала двигуна під час руху.

Цикл вимірювання дорівнює 1 с, причому час індикації також дорівнює 1 с, тобто протягом часу індикації відбувається чергове вимірювання, зміна показань індикатора відбувається один раз на секунду. Максимальна похибка вимірювання 30 хв ~ 1, число розрядів індикатора – 3; перемикання меж вимірювання не передбачено. Тахометр має кварцову стабілізацію тактового генератора, тому похибка вимірювань не залежить від температури навколишнього середовища і змін напруги живлення.

Принципова схема тахометра показана на рис. 1. Функціонально прилад складається з кварцованного генератора, зібраного на мікросхемі DD1, вхідного вузла на транзисторі VT1, утроітеля частоти вхідних імпульсів на елементах DD2.1-DD2.3 і лічильнику DD3, лічильників DD4-DD6, перетворювачів коду DD7-DD9, цифрових індикаторів HG1-HG3 і стабілізатора напруги живлення ОА1. Сигнал на вхідних вузол тахометра надходить із контактів переривника.

Схема цифрового тахометра

Рис.1. Схема цифрового тахометра

Після подачі напруги живлення тригер DD2.1, DD2.2 може опинитися в будь-якому стані (з двох можливих). Припустимо, що на виході елемента DD2.2 присутній напруга низького рівня, яке забороняє проходження через елемент DD2.3 імпульсів частотою 1024 Гц з виходу F лічильника DD1 на рахунковий вхід СР лічильників D03 і DD4.

При розмиканні контактів переривника транзистор VT1 відкриється, перемкне тригер DD2.1, DD2.2 і відкриє елемент DD2.3. Лічильники DD3 і DD4 почнуть рахунок імпульсів частотою 1024 Гц. За спаду третього вхідного імпульсу лічильника DD3 на його виході 2 сформується імпульс, який перемкне тригер DD2.1, DD2.2 в початковий стан, елемент D02.3 виявиться знову закритим, а лічильник DD3 – обнуління. При наступному імпульсі з переривника процес повториться. Таким чином, при кожному розмиканні контактів переривника число, записане в ланцюг лічильників DD4-DD6, буде збільшуватися на 3.

Процес запису буде продовжуватися в протягом секунди, тобто до того моменту, коли на виході S1 лічильника DD1 з'явиться черговий позитивний перепад напруги. У цей момент інформація, що накопичилася в лічильниках DD4-DD6, буде переписана на буферні регістри перетворювачів коду DD7-DD9, а незабаром лічильники DD4-DD6 обнулить по входу R сигнал з ланцюга C5R9. Відразу після спаду імпульсу високого рівня на вході лічильників DD4-DD6 почнеться новий цикл записи і т. д. Для забезпечення необхідної тимчасової затримки між моментами перезапису інформації з лічильників DD4-DD6 в буферні регістри перетворювача коду DD7-DD9 і обнуління лічильників служать диференціюються ланцюга C3R6, C4R8, C5R9 і елемент DD2.4.

Потроєння частоти імпульсів, що надходять з переривника, необхідне для отримання відповідності між показаннями індикатора і частотою обертання колінчастого вала двигуна в хв-1. Так як час рахунку вхідних імпульсів дорівнює 1 с, то в лічильники запишеться, а потім буде виведено на індикатори число 2N3/60, де N – частота обертання колінчастого валу в хв-1, 2N – частота іскроутворення. При частоті обертання вала 3000 хв-1 показання індикатора будуть 3.00.

Всі деталі тахометра, крім стабілізатора напруги DA1 і індикаторів HG1-HG3, розміщені на друкованій платі з двостороннього фольгованого стек-лотекстоліта. Креслення друкованої плати і розташування деталей на ній представлені на рис. 2. Тахометр некритичний до типу застосовуваних деталей. Номінали резисторів і конденсаторів можуть відрізнятися від зображених на схемі на ± 20%.

Креслення друкованої плати і розташування деталей на ній

Рис.2. Креслення друкованої плати і розташування деталей на ній

Резистор R1 – КІМ, але оскільки ви-сокоомние резистори досить дефіцитні, на платі передбачені монтажні майданчики для встановлення замість одиночного резистора номіналом 22 МОм послідовно декількох меншого опору.

Кварцовий резонатор ZQ1 – будь-який, від цифрових годин. Стабілітрон VD1 – лю-| бій малогабаритний на напругу стабілізації 3 … 5 В. Мікросхеми серії К176 можна замінити на відповідні серії К561. Мікросхемний стабілізатор КР142ЕН8А встановлений на тепло-відвід площею близько 10 см2.

У тахометрі використані семіелементние індикатори АЛ304Г (висота цифр – 3 мм) з великою яскравістю світіння і порівняно невеликим споживаним струмом (близько 5 мА на елемент). Яскравості світіння цілком достатньо для впевненого зчитування інформації в салоні автомобіля навіть в сонячну погоду. Табло тахометра слід накрити щільним світлофільтром відповідного кольору.

При необхідності можна використовувати індикатори і з більш великими цифрами, наприклад, АЛС321А, АЛС321Б, АЛС324А, АЛС324Б. Струм, споживаний кожним їх елементом, значно більше – до 20 мА, тому для забезпечення запасу яскравості світіння вихідний струм дешифраторів необхідно посилити. Схеми підсилювачів струму для індикаторів серій АЛС321 і АЛС324 представлені на рис. 3, а і 4.

Схеми підсилювачів струму для індикаторів серій АЛС321 і АЛС324

Рис.3, 4. . Схеми підсилювачів струму для індикаторів серій АЛС321 і АЛС324

Звертаємо увагу на те, що при використанні індикаторів з загальним катодом АЛС321А і АЛС324А на вхід S перетворювачів коду DD7-DD9 слід подавати напруга низького рівня (висновки 6 з'єднати із загальним проводом).

Зрозуміло, використання крупно-знакових індикаторів потребують корекції друкованої плати та встановлення стабілізатора DA1 на тепловідвід більшої площі (не менше 30 см2).

Правильно зібраний з справних деталей тахометр починає працювати відразу, й табло повинно висвітити нульове показання приблизно через 2 з після включення живлення. Якщо цього не сталося, слід перевірити наявність секундних імпульсів на виході S1 лічильника DD1. Їх відсутність або помітну відмінність періоду від 1 з означає швидше за все несправність кварцового резонатора. Для перевірки працездатності інших вузлів тахометра можна сигнал з виводу 3 лічильника DD1 (імпульси з частотою 128 Гц) подати через резистор опором 10 кОм на базу транзистора VT1. При цьому на індикаторі повинна з'явитися число 3.84.

В автомобілі, обладнаному стандартною батарейною системою запалювання, вхід тахометра підключають до висновку переривника. При безконтактної електронної системи запалювання тахометр можна підключити до її виходу, збільшивши опір резистора R3 до 200-250 кОм, причому цей резистор бажано встановити не на платі, а в розрив дроту, що йде від плати тахометра до виходу системи запалювання. Це викликано тим, що напруга на виході електронної системи запалювання може досягати 400 В і навіть більше, що може призвести до пробою на платі тахометра. Якщо електронна система запалювання працює від контактного переривника, то тахометр підключають до висновку переривника, зменшивши опір резистора R3 до12к0м. в