Circuito Tacómetro Explicado: Función, Diseño y Guía de Construcción

No basta con construir placas de circuito electrónico de alta potencia o máquinas que usen motores. ¿Por qué? Porque esos proyectos no estarán completos si no puedes dar todos los detalles o especificaciones del motor.

Hablamos de la velocidad de rotación del motor. Es una de las características que muestra qué tan rápido puede ir un motor. Además, previene dañar tus motores. Por eso es necesario tener tacómetros al trabajar con motores.

¿Qué es un Tacómetro?

Lo más importante es medir revoluciones por minuto (RPM) en motores. Evita dañarlos. Necesario al trabajar con motores.

¿Qué es exactamente un tacómetro?

Los tacómetros son dispositivos sensores que miden RPM de objetos rotativos como ejes de motor. Suelen funcionar solo para instrumentos eléctricos o mecánicos.

Casos avanzados miden período y rango de velocidad de otras cosas. Ejemplo: hemataquímetro, que mide velocidad de flujo sanguíneo.

Tipos de Tacómetros

Cuatro tipos principales con diferentes especificaciones:

Tacómetros Analógicos

Usan interfaz tipo dial y aguja para indicar lecturas actuales de velocidad del motor. No miden detalles extra como desviación y promedio.

Usan convertidor externo frecuencia-voltaje para medir RPM. Muestran voltaje convertido vía voltímetro analógico. No tienen tecnología para almacenar lecturas.

Tacómetros Digitales

A diferencia de analógicos, tienen memoria para almacenar lecturas. Usan pantallas digitales (LCD/LED) para indicar lecturas. Sirven para mediciones de alta precisión y operaciones estadísticas. Permiten monitorizar cantidades basadas en tiempo. Más comunes en tecnología actual. Muestran mediciones en lecturas numéricas, no diales y agujas.

Tacómetros de Tiempo y Frecuencia

Emplean principios diferentes. El tacómetro de medición de tiempo computa velocidad máxima calculando intervalos entre tren de pulsos entrantes. El de medición de frecuencia calcula frecuencia de pulsos entrantes.

Los de tiempo funcionan mejor para bajas velocidades; los de frecuencia para altas velocidades.

Tacómetros de Contacto y Sin Contacto

Ambos son métodos de adquisición de datos. Contacto usa codificador óptico o sensor magnético para medir velocidad al contactar eje rotativo. Sin contacto usa láser o discos ópticos sin requerir contacto físico.

Aplicaciones

• Aplicaciones láser
• Estimación volumen tráfico y velocidad esperada
• Diferentes motores principales y aplicaciones maquinaria
• Automoción y aviación (ej. medir velocidad motor aire)
• Aplicaciones grabación analógica audio
• Aplicaciones médicas

Cómo Hacer un Tacómetro

Aprenderemos a hacer un tacómetro simple usando Arduino.

Esquemáticos

Este tacómetro simple no es caro y usa concepto de ondas infrarrojas. No vemos estas ondas, pero su longitud de onda alcanza más que la luz visible.

Usamos sensor IR como componente principal. Tiene dos LEDs: emisor y receptor. El que emite rayos IR es transmisor IR; el receptor es fotodiodo IR.

Parecen LEDs y fotodiodos normales, pero solo emiten/reciben rayos infrarrojos.

Al encender sensor IR, el transmisor libera rayos IR al objeto a medir.

Cuando el objeto refleja los rayos, los fotodiodos IR los reciben y generan voltaje. El voltaje depende de la intensidad de rayos reflejados: mayor intensidad, mayor voltaje de salida.

Finalmente, envía voltaje como salida por pin de salida Arduino vía IC LM358.

Herramientas Necesarias

• Placa Arduino (1)
• Sensor IR (1)

• Módulo LCD 16×2 (1)
• Cables de conexión
• Estaño
• Soldador

Construcción y Pruebas

Paso 1: Reúne Componentes

Ensambla todos y verifica que funcionan antes de construir.

Paso 2: Conecta Componentes

Conecta VCC y GND del LCD y sensor IR a GND y 5V del Arduino.

Conecta OUT del sensor IR al pin digital 2 del Arduino.

Conecta pines SCL y SDA del LCD a A5 y A4 del Arduino.

Paso 3: Programación

Conectado todo, programa tu Arduino UNO. Código:

// Tacómetro DIY para medir RPM preciso con Arduino
// Publicado por https://www.circuitschools.com
// Atribución requerida para republicar.

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// Objeto lcd dirección 0x27 (obtener de i2cscanner) 16 columnas x 2 filas
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

float value = 0;
float rev = 0;
int rpm, oldtime = 0, newtime;

void isr() { // Rutina de servicio de interrupción
  rev++;
}

void setup() {
  lcd.init(); // Inicializa LCD
  lcd.backlight(); // Enciende retroiluminación LCD
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), isr, RISING); // Adjunta interrupción
}

void loop() {
  delay(1000);
  detachInterrupt(0); // Desconecta interrupción
  newtime = millis() - oldtime; // Encuentra tiempo
  int wings = 3; // Nº de aspas objeto rotativo, para disco usar 1 con cinta blanca en un lado
  int RPMnew = rev / wings; // Usamos ventilador de 3 aspas
  rpm = (RPMnew / newtime) * 60000; // Calcula RPM
  oldtime = millis(); // Guarda tiempo actual
  rev = 0;
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("___TACHOMETER___");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print(rpm);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), isr, RISING);
}

Paso 4: Pruebas

Completa pasos y prueba tu tacómetro. Debe detectar objeto como obstáculo al emitir rayos IR y recibirlos al reflejarse. Al rotar objeto, cuenta cuántas veces fue obstáculo y crea voltaje según intensidad de reflexión.

Nota: Este tacómetro es sensible a luz; puede no dar resultados precisos en ambientes bien iluminados.

Conclusión

No hay complejidad en cómo funciona un tacómetro. Usa principio de movimiento relativo entre eje y campo magnético del dispositivo. Los tacómetros tienen motores que generan voltaje según velocidad del eje. Cuenta rotaciones del eje por minuto en movimiento.

A veces se confunde tacómetro con velocímetro. Aunque ambos miden velocidad, funciones son distintas. Tacómetro mide velocidad de motores; velocímetro muestra velocidad de vehículos.

Fin del artículo. ¿Más preguntas sobre tacómetros? Contáctanos y te ayudaremos encantados.