Принципиальная схема тахометра тх 193

Обновлено: 08.01.2025

Схема подключения тахометра ВАЗ-2106

«Шестёрки» комплектовались тахометром модели ТХ-193. Такой тахометр состоит из:

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

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.

Подключение тахометра в карбюраторных ВАЗ 2106

Электрическая цепь счётчика оборотов карбюраторной «шестёрки»

В бесконтактной системе зажигания тахометр подключается не к катушке, а к коммутатору

Подключение тахометра в инжекторных ВАЗ

Нужно учитывать, что цвета проводов и их назначение может отличаться в зависимости от производителя девайса, но для стандартного устройства «TX-193», которое обычно используется в «шестерках», схема такова:

Кабель белого цвета необходимо для соединения подсветки.
Провод красного цвета подключается к замку зажигания, для этого используется предохранитель, этот кабель подает питание при активированном зажигании.
Кабель белого цвета с черной поломкой необходим для подключения к кузову авто.
Коричневый проводок подключается к выводу К+ на катушке.
Проводок черного цвета подключается к реле индикатора зарядного тока. Последний, в свою очередь, установлен справа в моторном отсеке.
Серо-черный кабель необходим для соединения с регулятором давления моторной жидкости, установленным слева от мотора.

Схема подключения тахометра ВАЗ-2108 и 2109

Сразу отметим, что здесь не играет особой роли система подачи топлива – инжектор или карбюратор. Как известно, в настоящее время наиболее распространенными являются автомобили со следующими типами двигателя: бензиновые или дизельные. В зависимости от этого и подбирается тахометр, если, конечно, он не идет в стоковой версии. Все дело в том, что на бензиновых двигателях тахометр считывает данные с катушки зажигания, вернее, возникающие здесь импульсы. Однако конструкция дизельных силовых установок не предусматривает этого узла. Соответственно, здесь тахометр считывает импульсы не с катушки зажигания (за неимением таковой), а генератора.

Первые два провода (12-вольтовый и Сигнал) – к контактам «Б» и «К» катушки зажигания соответственно. Осталось закрепить массу в любом удобном месте.

Схема подключения тахометра ВАЗ-2110

тахометр ВАЗ;
маршрутный компьютер;
контроллер ЭСУД;
датчик положения коленвала;
модуль зажигания.

Тахометр ВАЗ 2110 – с четырьмя выводами: если он стоит на машине с впрыском, то подключен не к зажиганию (вх. 2), а к контроллеру ЭСУД предусмотренным для этого дополнительным выводом (вх. 1) – и в этом случае считывает количество импульсов оборотов непосредственно с контроллера. Он получает сигнал о положении вала.

Принципиальная схема электроники тахометра

Подключение современных электронных тахометров:

Тахометр, предназначенный для 4-х цилиндрового двигателя, поставить на другой нельзя, потому что показания будут ложными. Поэтому подбирайте тахометр в соответствии с маркой автомобиля и количеством цилиндров.

Про датчик тахометра ДПКВ

Почему прыгает тахометр ВАЗ

Очень часто случается такое, что стрелка начинает дергаться. Если автомобиль инжекторный, то поиск неисправности заключается в том, чтобы подключить диагностический сканер и проверить системы двигателя. Скачки стрелки ТХ-193 в большинстве случаев также являются симптомом неисправностей, связанных с его электрической цепью. Причинами такого поведения прибора могут быть:

отсутствие хорошего контакта на минусовой клемме аккумулятора;
окисление или подгорание коричневого провода на катушке зажигания;
подгорание или износ контактов крышки распределителя зажигания, или бегунка;
износ подшипника вала трамблёра;
замыкание красного провода, питающего прибор, на «массу» автомобиля;
неисправность датчика положения коленчатого вала (для инжекторных двигателей).

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

Ещё скачок может быть обусловлен неработоспособностью конденсатора, расположенном в нижней части прерывателя. Конденсатор может быть пробитым либо его контакт очень слабый.

Если не работает тахометр на ВАЗ

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

Осмотреть крепление проводника в изоляции коричневого цвета к выводу «К» на катушке зажигания. При выявлении плохого контакта, следов окисления, подгорания провода или вывода, устранить проблему путём зачистки проблемных участков, обработки их антикоррозионной жидкостью, подтягивания гайки крепления.
Проверить надёжность соединения чёрно-белого провода с «массой» автомобиля. В случае обнаружения нарушения контакта, зачистить провод и поверхность, к которой он крепится.
При помощи тестера определить, поступает ли напряжение при включённом зажигании на красный провод. Если напряжения нет, проверить исправность предохранителя F-9, отвечающего за целостность цепи панели приборов, а также состояние контактов замка зажигания.
Разобрать панель приборов и проверить соединения контактов в колодке жгута проводов тахометра. «Прозвонить» тестером все провода, идущие к прибору.

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

ВАЗ 2108 ВЫСОКАЯ ПАНЕЛЬ КАРБЮРАТОР ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ ЗАЖЫГАНИЯ СТРЕЛКА ТАХОМЕТРА ПАДАЕТ ЗА 8 ТЫСЯЧ

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

Первым автомобилем из семейства «Жигули», оборудованным тахометром, стал ВАЗ 2103. Ни «копейки», ни «двойки» такого прибора не имели, однако без проблем ездили и ездят по сегодняшний день без него. Зачем же конструкторам понадобилось устанавливать его на панель?

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

«Шестёрки» комплектовались тем же самым тахометром, что и «тройки». Это была модель ТХ-193. Точность, надёжность и великолепный спортивный дизайн сделали из нее своего рода эталон автомобильного прибора. Не удивительно, что сегодня эти тахометры многие владельцы автомобилей устанавливают в качестве дополнительных приборов. Более того, ими оснащают мотоциклетные, и даже лодочные двигатели. Что же касается «Жигулей», то прибор может быть установлен без переделок на такие модели ВАЗ, как 2103, 21032, 2121.

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

Тахометр «шестёрки» состоит из:

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

Электрическая цепь счётчика оборотов карбюраторной «шестёрки» довольно проста. Сам прибор, имеет три основных провода подключения:

к плюсовой клемме аккумуляторной батареи через контактную группу замка зажигания (красного цвета);
к «массе» машины (белый провод с чёрной полосой);
к выводу «К» на катушке зажигания, соединённого с прерывателем (коричневый).

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.

В карбюраторных «шестёрках» с бесконтактным зажиганием схема подключения тахометра аналогична, за исключением того, вывод «К» катушки соединён не с прерывателем, а с контактом «1» коммутатора.

Подключение тахометра в инжекторных ВАЗ 2106

В ВАЗ 2106, оснащённых двигателями с распределённым впрыском схема подключения несколько иная. Там нет ни прерывателя, ни коммутатора, ни катушки зажигания. Прибор получает уже полностью обработанные данные с электронного блока управления двигателя (ЭБУ). Последний, в свою очередь, считывает информацию о количестве оборотов коленчатого вала со специального датчика. Здесь тахометр подключается к цепи питания через замок зажигания, «массе» автомобиля, 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

Осмотреть крепление проводника в изоляции коричневого цвета к выводу «К» на катушке зажигания. При выявлении плохого контакта, следов окисления, подгорания провода или вывода, устранить проблему путём зачистки проблемных участков, обработки их антикоррозионной жидкостью, подтягивания гайки крепления.
Проверить надёжность соединения чёрно-белого провода с «массой» автомобиля. В случае обнаружения нарушения контакта, зачистить провод и поверхность, к которой он крепится.
При помощи тестера определить, поступает ли напряжение при включённом зажигании на красный провод. Если напряжения нет, проверить исправность предохранителя F-9, отвечающего за целостность цепи панели приборов, а также состояние контактов замка зажигания.
Разобрать панель приборов и проверить соединения контактов в колодке жгута проводов тахометра. «Прозвонить» тестером все провода, идущие к прибору.

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:

отсутствие хорошего контакта на минусовой клемме аккумулятора;
окисление или подгорание коричневого провода на катушке зажигания;
подгорание или износ контактов крышки распределителя зажигания, или бегунка;
износ подшипника вала трамблёра;
замыкание красного провода, питающего прибор, на «массу» автомобиля;
неисправность датчика положения коленчатого вала (для инжекторных двигателей).

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

Старые модели приборов марки ТХ-193 предназначены исключительно для контактной системы зажигания. Все владельцы «шестёрок», которые самостоятельно переоборудовали свои машины под бесконтактную систему, сталкивались после этого с проблемами в работе тахометра. Все дело в разной форме электрических импульсов, поступающих на прибор с прерывателя (в контактной системе) и коммутатора (в бесконтактной системе). Самым простым способом решения такой проблемы является установка конденсатора в разрез того самого коричневого провода, идущего с прерывателя. Но здесь требуется опытным путём подобрать нужную ёмкость. В противном случае тахометр будет врать. Так что, если у вас нет желания заниматься подобными экспериментами, просто купите прибор для бесконтактной системы 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

Самостоятельно проверить, насколько врёт прибор можно, подсоединив к нему параллельно автотестер, функционал которого включает тахометр. Необходимо включить его в нужном режиме, подключить плюсовой щуп к выводу «К» на катушке зажигания, а второй к «массе» автомобиля. Дальше смотрим на показания обоих приборов и делаем выводы. Вместо автотестера можно использовать заведомо исправный тахометр ТХ-193. Он также подключается параллельно проверяемому.

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

ДПКВ — электромагнитное устройство, принцип действия которого основан на явлении индукции. При прохождении рядом с сердечником датчика металлического предмета в нём образуется электрический импульс, который передаётся на электронный блок управления двигателем. Роль такого предмета в силовом агрегате «шестёрки» играет зубчатая шестерня коленчатого вала. Именно на её зубья реагирует датчик.

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.

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.

Подключение тахометра ТХ193 к инжекторным и прочим двигателям, имеющим
безтрамблерную систему зажигания:

Изначально датчик оборотов ТХ193 от ВАЗ 2106 "заточен"на снятие импульсов с первичной обмотки катушки зажигания,
при этом за один оборот двигателя на прибор подавались два импульса. Сайчас на различных двигателях применяются разные системы зажигания и подключение ТХ193 для измерения оборотов представляет определенную трудность.
Предлагаю простейшую схему согласования промышленного датчика РМ08-02N с тахометром ТХ193. Схема состоит из
транзистора КТ940А, двух сопротивлений, одного конденсатора и катушки от реле с сопротивлением 700-900 ом. На фото
изображено реле с паспортом, из которого я использовал катушку и датчик. Остается только на шкиву, прямо сидящем на коленвале двигателя установить два болта М5-М6 через 180 градусов. На фото видна часть диска, с которого я снимал показание и все работало безукоризненно. Датчик можно найти через интернет он везде продается в районе 500 рублей. Ни вскрывать, ни переделывать тахометр ТХ193 не требуется.

Статьи в интернете, где переделывались уже ТХ193:
http://tuningmoped.narod.ru/tuning/t/index.htm
http://zidsova.narod.ru/And2447.htm
http://www.club-vaz2106.ru/tuning/3.html
http://people.overclockers.ru/clear66/record52
http://oppozit.ru/article255.html

Валерий СПб

Я хочу строить АЖ!

Вложения

Валерий СПб

Я хочу строить АЖ!

Вложения

kvadratov

Я люблю строить самолеты!

Я имею несколько недоумённых вопросов.

Я понимаю - когда юные мотоциклисты из села Большие грязи ( гдето в отрогах уральских гор ) пытаются присобачить тахометр от ВАЗ 2106 к дедушкиному мотоциклу М 72. Это даже хорошо что они занимаются техническим творчеством - безвредным для окружающих.
Однако я никак немогу понять - любовь к убогому прибору ТХ193 - у людей которые строят ЛА и часто живут в местах - отнють не оторванных от цивилизации.
Вплость до Питера и Москвы.

Однако давайте я уже начну конкретно ругать этот показиметр - а то может не все знают что за чудо прибор - этот ТХ193.

Собственно говоря - прибор состоит из трёх частей - платы с электронной схемой - гальванометра ( приборной головки ) и корпуса. И все три - далеки от совершенства.

Давайте взглянем на схему тахометра и его описание :
( картинки кликабельны )

При прочтении описания работы - всё кажется чудесно. Однако если присмотреться к схеме - мы увидим что она состоит из входной части ( до конденсатора С 4 - включительно ) - обладающей жуткой нелинейностью. И преобразователя - усилителя сигналов - который - увы не в силах убрать нелинейные искажения входной части. В довершение - схема собрана на печально известных транзисторах 315 серии. Там где присутствует этот оранжевый мусор - обычно ничего хорошего не получается.

Типичная схемка для ширпотреба. Барахло за 3 копейки.

На входе - стоит практически примитивный тахометр - ( с очень плохим уровнем выходного сигнала и высокой нелинейностью ) - типа такого :

К левой части схемы ТХ193 пристроен одновибратор - который повышает уровень сигнала и несколько стабилизирует показания - но обеспечить приемлемую точность показаний - не может.

Я присоединял к плате генератор сигналов звуковой частоты и осциллограф - для контроля частоты. На выход - присоединял как родной гальванометр так и лабораторный прибор с линейной шкалой и первым классом точности. Результат неутешительный. Вся эта чудо конструкция может врать - со страшной силой. При присоединении лабораторного гальванометра - может вместо 4000 оборотов - показывать 5000. С родным прибором - вместо 4500 - может показать 7000.
Разные экземпляры врут несколько по разному - но в целом - точность хуже чем при измерении направления ветра облизанным пальцем.

kvadratov

Я люблю строить самолеты!

Вторая часть неприятностей состоит в том - что приборная головка от ТХ193 сделана паршиво. Она начисто лишена какого либо демпфера крутильных колебаний стрелки зато вся подвижная система прибора сделана не только большого размера - но и снабжена свинцовыми грузами ( видимо для механической компенсации нелинейности показаний ). Сказать что эта компенсация происходит сколь нибудь удовлетворительно - невозможно. Стрелка сперва неохотно идёт вверх - преодолевая не только силу возвратной пружины - но и вес грузила. Потом - в районе где стрелка смотрит вверх - она близка к неустойчивому равновесию - и затем - при отклонении вправо - прогрессивно проваливается. Возможно что это задумано - чтобы автовладельцы меньше крутили мотор. ( А то развалится ненароком ). Аналогично чудо спидометрам - которые - бывало дело - показывали 95 км/ч вместо 80. Типа ненужно Вам быстро ездить. И точно знать скорость необязательно. 60 килОметров едет - и довольно. Старая старая сказка - родом из СССР.

Так вот - учитывая ломовой вес подвижной системы и отсутствие демпфера - понятно почему стрелка бьётся об упоры - стоит покрутить ( несильно ) прибор в руках.
И понятно почему стрелка болтается на кочках - пляшет от вибрации . И почему прибор долго не живёт на мотоциклах и дельталётах ( если его туда приспосабливают ). ( То стрелка отвалится - то пружинка отскочит. )

Корпус прибора - тоже не подарок. Размер имеет лошадиный - в приборной доске занимает место - за себя и за того парня. Это при том - что мотоциклисты и лодочники - переодически вставляют начинку от ТХ193 в корпус от спидометра мотоцикла Урал ( или ИЖ ) - который имеет гораздо более скромные габариты.

Спросите у меня - неужели в ТХ193 нет вобще ничего хорошего ? - Есть. Алюминиевая шкала с цифирьками. Неплохо нарисована и материал удобный при доработках. Например обрезать по диаметру простыми ножницами и запихнуть в корпус от спидометра - можно за 2 минуты. Очень удобно. Я так делал неоднократно.

Далее. Ныне в стране полно иномарок. И многие из них оснащены очень недурственными тахометрами фирм VDO - Nippon Seiki и т.п. девайзами. Тахометры в компактных корпусах - круглой формы - более редки. Однако на разборках машин приборный щиток с битым стеклом - или с попорченной платой сзади - стоит пару бутылок пива. Такие приборные щитки - у автоэлектриков по иномаркам - валяются по всем углам гаражей. Такой прибор фирмы VDO - вытащенный из приборки битого фолксвагена пассат или старого опеля - можно за пол дня вставить в круглый корпус от дохлого мотоциклетного спидометра ( дополнив шкалой от тахометра ВАЗ - так как родная шкала - обычно размером с блюдце ) - и в результате - получается прибор аналогичный по назначению и подключению с тахометром от шестёрки - НО . Но нормального качества. С демпфером стрелки. С более приличной точностью показаний. Ну в общем разница качества - как между Жигулями и Ауди. А как показывает практика - с иномарки на Жигули - пересаживаться - обычно желающих нет.

Я тут вобще молчу про варианты покупки фирменных тахометров для мотолодок и снегоходов. Допустим многим это дорого. Я молчу про выписать из Америки. Тюнинговые китайские приборы с базара - стоят порядка тысячи рублей и не всегда могут быть должного качества.

Ну а почемуже тогда не использовать - например такой замечательный прибор :
( приборная головка VDO скомбинирована со шкалой Nippon Denso )

Как правило - я не снимаю стрелку - а разрезаю снизу шкалу. Пластмассокую - выжигательным прибором по дереву. А алюминиевую - ножницами. В этом месте - потом делаю дефлектор подсветки. Он скрывает вырез и одновременно способствует освещению шкалы.

Идеи про использование датчика Холла и схемы адаптации сигнала от зубчатого диска - при таких приборах остаются в силе. Только вот конкретно жигулёвскому прибору от шестёрки - место уже в музее или на свалке.

В европейской части страны больше доступны наверно европейские приборы. На востоке - японские. Но в целом - если уж народ наконец дозрел до массовой установки на свои ЛА импортных впрысковых моторов - значит и тахометры пора ставить пристойного качества.

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.

Для разработки схемы по сути достаточно было знать о миллиамперметре лишь то, что при токе порядка 10мА стрелка отклоняется до предела, а сопротивление обмотки равно примерно 180Ом. В качестве мозга был выбрал контроллер ATtiny2313A славной фирмы Atmel, тактируемый от внешнего кварцевого резонатора на 16МГц. Питание прибора осуществляется от бортовой сети автомобиля, а значит по ГОСТу он должен выдерживать «бороду» до 100В и стабильно работать в диапазоне от 9-15В. Ввиду незначительного потребления(несколько десятков миллиампер) было принято решение использовать линейный стабилизатор 7805 с индуктивным фильтром и сапрессором для защиты от импульсных помех. Прибор собирался из того, что было под рукой, поэтому в готовом изделии применяется мощная версия 7805, хотя вполне хватило бы и 78L05 на 100мА.
Миллиамперметром контроллер управляет, естественно, используя ШИМ. Для чего был задействован 16ти разрядный таймер в режиме Phase and Frequency Correct PWM.
Информация о частоте вращения коленчатого вала передается от ЭБУ в виде импульсов от 0 — 12В. Активный уровень низкий. 2 импульса за 1 оборот коленчатого вала. Для захвата этих импульсов используется внешнее прерывание INT0 и соответствующая цепочка из RC фильтра, подтяжек и защитных диодов. В общем и целом схемотехника устройства довольно типична и я с удивлением обнаружил, что только что так много написал о ней. Но да не судите строго, первая статья всё-таки.

Собранный прибор без циферблата теперь выглядит так:

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.

Далее было обнаружено, что если просто одним махом изменить ток в цепи амперметра для того, чтобы к примеру передвинуть стрелку на 1000 вперед, то она совершит два-три-четыре колебания в районе целевой отметки, что было совершенно неприемлемо и на что заказчик обращал особое внимание. Дело в том, что эти тахометры изначально имеют такую проблему и несколько раз газанув в такт колебаниям можно заставить стрелку раскачиваться со значительной амплитудой(более половины шкалы!).
С этим нужно было что-то делать. Идея моя заключалась в том, чтобы подводить стрелку к отметке серией более мелких шагов, постепенно приближаясь к цели. Собственно говоря эта часть и является самой интересной и полезной для новичков, т.к. требует некоторой сноровки. Ведь имея дело с микроконтроллером вызов log2() в цикле является, мягко говоря, не самой удачной идеей. К тому-же 8битная архитектура накладывает ещё больше ограничений. Ну а про «плавучку» (floating point) и вовсе нужно забыть. Но все эти трудности, как всегда, приводят лишь к более глубокому пониманию процессов и расчётов, производимых процессором.

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.

Честно гвооря в коде применено ещё несколько «хитростей», которые могут показаться новичкам не совсем очевидными. Если кому-то захочется подробнее разобраться — вэлкам в каменты и лс.

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.

Плавное изменение тока

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.

P.S. Не сказать, что в архиве совсем говнокод, но да, местами можно было сделать красивее. Да, я знаю, что магические числа это плохо и да, я мог бы лучше. С другой стороны потеряться в исходнике в 200строк довольно сложно, поэтому кое-где я позволил себе немного на халтурить.
Просто зарегаться на хабре хотелось уже давно, а написать сколько-нибудь подробную статью по прошествии времени после реализации проекта становится всё сложнее, поэтому я решил, что сегодня будут «вести с полей».
Так что реальный код с реального устройства, собранного за реальный срок в 7 вечеров, которое завтра будет установлено на славный автомобиль ВАЗ 2108 с двигателем 21126 и надеюсь будет ещё долго радовать владельца, согласившегося выложить за мои труды аж 100 вечнозеленых.
Но мы то с вами знаем, что проделал я весь этот путь не только и не столько ради денег. Ведь так приятно, когда ты создал что-то и оно даже работает!

В ~~архиве~~ проект Atmel studio и схема+плата в Altium designer. Изготавливалась плата методом ЛУТ.
UPD: Архив был выложен на бесплатный файлообменник и потому скоропостижно скончался. Для хранения архива на habrastorage я встроил его в фото тахометра без циферблата(оно в верхней части статьи). В общем jpg нужно сохранить себе и открыть винраром. Можно ещё просто изменить расширение на zip.
UPD2: Схема и плата переработаны, картинки обновлены, архив по прежнему в картинке.
UPD3 Архив в картинки теперь не вставляется. Пишите в ЛС тут или найдете меня vk.com/trotskyi

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!

Это будет неполноценная статья, просто несколько тезисов, так сказать "в помощь специалистам".
Если вдруг это окажется актуальной проблемой, как же без большой крови переделать родной тахометр, не переставляя "кишки" от инжекторной жиги, то напишу полноценную статью.

И так, начнем со схемы:

Оговорюсь, в моём альбоме точно такая же схема (альбом по ВАЗ 2121), но "верхней" части нету ("модернизированная" входная цепь с диодом Д803, как я понял — на поздних карбюраторах такая (судя по форумам), но не факт). У меня же был пациент 2106 90х годов и тахометр был со "старой" схемой.

И так. Схема до безобразия проста и этим прекрасна. Я не фотографировал момент, что в плате тахометра специально есть свободное одиночное гнездо, узел соединения V1+C3.
Д814А — стабилитрон на 8В.

Для тех, кому интересно что на схеме — на вход с катушки зажигания поступают гармонические периодические колебания (переходный процесс катушки при коммутации). Стоит 2 последовательно соединенных ФНЧ: R1+C1 и R2+C2, которые отсекают "высокие" гармоники, оставляя основной "импульс" коммутации катушки.
Далее этот сигнал поступает на стабилитрон Д814А, который: уменьшает амплитуду сигнала до 8В и работает как однополупериодный выпрямитель (отсекает отрицательную часть сигнала).
Далее идет дифференцирующая цепь, ну и основная схема — дифференциальный усилитель с небольшими доработками. Чем больше импульсов поступает на тахометр, тем больше действующее за период. Ну и стрелка — обыкновенный амперметр. В схеме так же присутствует термостабилизация (ибо -30 и +50 тахометр как ни крути — работает чуть по разному, а без стабилизации — был бы кошмар).
Схема надежна и безотказна, во время ядерной войны — тахометр у вас работать будет)

По поводу выходного сигнала с "Января", я не проверял (нет осцилла переносного), говорят там амплитуда 5В.
На всякий случай, я сделал повторитель на операционном усилителе, который подавал на узел V1+C3 точно такой же сигнал с "Января", но амплитудой уже не 5В, а 12В.
V1 эту амплитуду понижает до 8В. Для корректной работы не забудьте подавать сигнал через резистор, а не напрямую с коллектора повторителя.

Ну, если в краце, то всё. Если подытожить: входной провод (вроде обозначен "М", центральная клемма тахометра) выпаиваете с платы и припаиваете на свободную площадку узла V1+C3, она расположена практически под стабилитроном V1 (Д814А), даже длины провода хватило, ничего не пришлось искать.
И второе — обязательно не забудьте подавать сигнал через резистор. Он образует со стабилитроном Д814А "делитель напряжения", где лишнее напряжение будет выделяться на резисторе (около 4-6 В, импульсного воздействия, действующее там будет гораздо меньше), а полезный сигнал 8В на самом стабилитроне.
По справочнику ток стабилизации от 3 до 40 мА, начните подбирать от 270-390 Ом. Экспериментируйте.

//Для любителей тюненга, можете параллельно V1 поставить лампочку на 12-18В, с ростом оборотов будет расти яркость. Но это если вы используете повторитель с амплитудой 12В, конечно, на "Январь" сильно не рекомендую нагрузку вешать, там слабенькие элементы, без запаса.

//Если не уверены, то лучше отдайте тому, кто давно в руках паяльник держит.

//Можете попробовать напрямую подать 5В тахосигнал на узел V1+C3, тахметр должен заработать, единственное, возможно, он будет занижать обороты. На свой страх и риск, конечно. Можно без резистора, ибо 5В амплитуда, а стабилитрон на 8. Рекомендую параллельно V1 впаять резистор, на 1 кОм например, можно 10 кОм, для корректной работы.

Читайте также: