Conta rotações optoelectrónico

Trata-se de um dispositivo que permitirá conhecer a velocidade de rotação de um eixo, quer se trate de uma viatura automóvel, quer se trate de um modelo à escala ou de qualquer outro tipo.






Princípio de funcionamento
Tendo em conta o seu modo de trabalho baseado num sensor óptico, a nossa montagem não necessita de nenhuma ligação mecânica com a peça em movimento, o que é uma vantagem de salientar.
O princípio de funcionamento do nosso conta-rotações é muito simples. Cola-se ou fixa-se sobre a peça em rotação, uma pequena superfície reflectora (pequeno pedaço de papel de alumínio, por exemplo) e ilumina-se fortemente.
Um fototransistor, situado na proximidade, recebe uma reflexão de luz, de cada vez que a superfície reflectora passar em frente do sensor, ou seja, a cada rotação do veio. Portanto, ele fornece um impulso por rotação.
Resta apenas amplificar este sinal, dar-lhe a forma conveniente, e medir a frequência, para conhecer a velocidade de rotação do veio.
Se bem que estas operações possam parecer numerosas e complexas, bastam um único transístor e um circuito integrado para as executar.
Um fototransístor, ou uma LDR (para velocidades inferiores a 5000 rpm, aprox.), é seguido por um transístor T1 montado como amplificador de ganho muito elevado (podendo ser reduzido, se necessário, por intermédio de P1).
No colector deste transístor dispõe-se de sinais com uma amplitude suficiente para comandar IC1, que é o LM2917, conversor frequência/tensão, de precisão, da National Semiconductor.
Tendo em conta os elementos passivos escolhidos e as características do LM2917, dispõe-se, na saída deste I C, de uma tensão podendo variar de 0 a 2 V, o que corresponde a velocidades de 0 a 20000 rpm.
O potenciómetro P2 permite ajustar este factor de conversão dentro de limites muito afastados se, por qualquer motivo, se pretender uma gama de medida menor.

Realização prática









A realização da montagem não apresenta nenhuma dificuldade especial. O sensor poderá ser uma LDR qualquer, abaixo das 5000 rpm. Se a velocidade a medir, se situar acima deste valor, será preciso utilizar um fototransistor, desde que seja um NPN e sensível à luz visível.
O LM2917 necessita de uma dezena de volts para funcionar correctamente, pelo que se decidiu alimentar a montagem com 18 V, obtidos muito facilmente pela colocação, em série de duas pilhas de 9 V.
O potenciómetro P1 permite ajustar o ganho de T1 e, portanto, a sensibilidade da montagem. O potenciómetro P2, realiza a calibração, que é efectuada muito facilmente, pondo o sensor por debaixo de uma lâmpada alimentada pela rede, que cintila 100 vezes por segundo, o que corresponde a 6000 rpm.
Se, por qualquer motivo, o sensor for iluminado mais do que uma vez por rotação, será preciso dividir a indicação da velocidade pelo número de vezes que for iluminado por cada volta, para se obter o valor correcto.

Lista de material
Resistências 1/4W ±5%
R1 = 470Ω
R2, R4, R7 = 10KΩ
R3 = 47KΩ
R5 = 4,7KΩ
R6 = 1MΩ
R8 = 1KΩ

Condensadores
C1, C6 = 0,47μF mylar
C2 = 4,7nF cerâmico ou mylar
C3, C4 = 100μF 25V
C5 = 1μF 25V

Semicondutores
IC1 = LM2917
T1 = BC109C ou BC549C
D1, D2 = 1N914 ou 1N4148
CPT = LDR ou fototransistor

Diversos
P1 = 1KΩ
P2 = 100KΩ

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