Hier zullen we zien hoe een eenvoudig maar nauwkeurig analoog snelheidsmeterschakeling thuis kan worden geconstrueerd met slechts één IC en een paar externe passieve componenten. De snelheidsmeter kan worden gebruikt met alle tweewielers, driewielers, zelfs in fietsen om hun snelheden aan te geven.
Frequentie-naar-spanningsomvormer gebruiken
In mijn vorige artikel leerden we over deze geweldige dingen IC's 2N2907 / 2N2917 die in principe frequentie naar spanningsomzetters zijn en daardoor perfect geschikt worden voor alle frequentiemeting gerelateerde toepassingen.
Verwijzend naar het eenvoudige schakelschema van de snelheidsmeter hieronder, kunnen we zien dat de IC LM2907 het middelpunt van de configuratie inneemt en het hoofddetectorapparaat vormt.
Circuit werking
Zoals te zien is, omvat het interne van de IC een ingangsverschilvergelijker, gevolgd door een ladingspomp, een opampbuffer en een emittervolgerversterkertrap.
Pin # 1 van de IC wordt de toerenteller invoer en accepteert de magnetische opneeminformatie in de vorm van variërende magnetische elektrische pulsen.
De differentiële opamp vergelijkt de ingang met zijn omkerende ingang met grondreferentie en versterkt zelfs de kleinste puls die wordt gedetecteerd op pin # 1.
De functie van de ladingspomptrap is om de bovengenoemde versterkte signalen vast te houden en te pompen, zodat met toenemende frequentie het corresponderende versterkte uitgangssignaal van de differentiële trap in stand wordt gehouden en proportioneel wordt versterkt over de volgende opamp-buffertrap.
Dit wordt bereikt door de aanwezigheid van de condensatoren op pin # 2 en de weerstand op pin # 3 van het IC.
De laatste proportionele versterkte potentiaal wordt door de emittervolger-transistor over de 10k-weerstand gevoerd.
Zoals aangegeven in het diagram, is de uitgangsgevoeligheid hier ongeveer 1V voor elke 67Hz, wat betekent dat als de frequentie 67 + 67 = 134 bereikt, dit een lineaire output van 2V zou opleveren, enzovoort.
Berekening van de uitgangsspanning
Om preciezer te zijn, kan de uitgangsspanning eenvoudig worden berekend met behulp van de formule:
VOUT = fIN × VCC × Rx × Cx
waarbij Rx de weerstand is op pin # 3 en Cx de condensator op pin # 2 van het IC.
Dit kan direct worden afgelezen door een analoge moving coil voltmeter aan te sluiten over de weerstand van 10k.
De magnetische pick-up voor het voorgestelde snelheidsmeterschakeling zou kunnen worden gemaakt door 50 windingen 30SWG-draad over een kleine ferrietring te wikkelen.
Het wiel moet worden aangevuld met een magneet met de juiste afmetingen die over de velg wordt geplakt of bevestigd, zodat de twee elementen bij elke rotatie één keer tegenover elkaar staan.
Schakelschema
Als een Hall-effect sensor bedoeld is om als sensor te worden gebruikt, dan kan pin1 van het IC worden aangepast met een externe BJT-trap, zoals hieronder weergegeven, voor de vereiste frequentiedetectie.
Voor integratie van Hall-effectsensor
Een paar: Circuit voor kantelsensorschakelaar Volgende: Alarmcircuit voertuigsnelheidslimiet
