회전 속도계

Tachometer
차량 데이터 기록에 사용되는 타코그래프, 측량용으로 사용되는 타코미터, 시계에 사용되는 타코미터(시계)와 혼동하지 마십시오.
"Revolution-counter" 및 "Tach"는 여기에서 수정됩니다.권력의 근본적인 변화에 대한 반대는 반혁명을 참조하라.다른 용도는 회전 속도(동음이의)를 참조하십시오.
최대 7000RPM을 나타낼 수 있는 회전 속도계(왼쪽)

회전속도계(회전수계, 회전수계, 회전수계, RPM 게이지)는 모터 또는 기타 [1]기계와 같이 축 또는 디스크의 회전속도를 측정하는 기기입니다.이 장치는 보통 보정된 아날로그 다이얼에 분당 회전수(RPM)를 표시하지만 디지털 디스플레이는 점점 더 일반적입니다.

The word comes from Greek τάχος (táchos "speed") and μέτρον (métron "measure").기본적으로 회전 속도계와 속도계라는 단어는 속도를 측정하는 장치라는 동일한 의미를 가집니다.자동차 세계에서는 엔진 회전과 차량 속도 중 하나가 사용되는 것은 임의적인 관례입니다.정식 엔지니어링 용어에서는 두 용어를 구별하기 위해 보다 정확한 용어를 사용합니다.

역사

최초의 타코미터는 브라이언 돈킨이 1810년 왕립예술협회에 제출한 논문에서 기술되었으며, 그는 그 공로로 협회의 금상을 받았다.이것은 원심력이 회전할 때 중앙 튜브의 레벨을 떨어뜨리고 색채로 채워진 더 좁은 튜브의 레벨을 낮추도록 만들어진 수은 그릇으로 구성되었다.그 그릇은 [2]도르래로 측정할 기계와 연결되어 있었다.

첫 번째 기계식 회전 속도계는 원심력 측정에 기초했으며, 원심력 조절 장치의 작동과 유사했습니다.발명가는 독일 엔지니어 디트리히 울혼으로 추정되며, 그는 1817년에 [citation needed]기계의 속도를 측정하는데 그것을 사용했다.1840년부터, 그것은 기관차의 속도를 측정하는데 사용되어 왔다.

자동차, 트럭, 트랙터 및 항공기

Cessna 172의 G1000 회전 속도계 (1,060 RPM) 및 엔진 가동 시간 (1,736.7시간)

자동차, 항공기 및 기타 차량의 회전 속도계 또는 회전 카운터는 엔진의 크랭크축 회전 속도를 나타내며, 일반적으로 안전한 회전 속도 범위를 나타내는 마크가 있습니다.운전자가 주행 조건에 맞는 적절한 스로틀 및 기어 설정을 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다.고속에서 장시간 사용하면 부적절한 윤활, 과열(냉각 시스템의 과도한 기능) 및 엔진 하위 부품의 속도 능력(예: 스프링 수축 밸브)을 초과하여 과도한 마모 또는 영구적인 엔진 손상 또는 고장의 원인이 될 수 있습니다.아날로그 회전 속도계에서 최대 안전 작동 속도를 초과하는 속도는 일반적으로 빨간색으로 표시된 게이지의 영역으로 표시되며, 이는 엔진을 "빨간색"으로 표시하여 엔진을 최대 안전 한계까지 회전시킵니다.대부분의 현대 자동차에는 일반적으로 엔진 속도를 전자적으로 제한하여 손상을 방지하는 회전 제한 장치가 있습니다.기존의 기계식 인젝터 시스템이 장착된 디젤 엔진에는 엔진 과속을 방지하는 일체형 가바나 기능이 있으므로, 이러한 엔진이 장착된 차량 및 기계의 타코미터에 빨간색 선이 없는 경우가 있습니다.

트랙터 및 트럭과 같은 차량의 경우 타코미터에 다른 표시가 있는 경우가 많은데, 일반적으로 녹색 호는 엔진이 최대 토크를 생성하는 속도 범위를 나타내며, 이러한 차량의 운전자는 이 점을 가장 중요하게 생각합니다.동력 이륙(PTO) 시스템이 장착된 트랙터에는 PTO를 대부분의 PTO 구동 장비에서 요구하는 표준 속도로 회전하는 데 필요한 엔진 속도를 나타내는 회전 속도계가 있습니다.많은 국가에서 트랙터는 [도로에서 사용하기 위한 속도계]를 장착해야 합니다.두 번째 다이얼을 장착하지 않기 위해 차량의 타코미터에는 속도 단위로 두 번째 눈금이 표시되어 있는 경우가 많습니다.이 눈금은 특정 기어에서만 정확하지만, 많은 트랙터가 포장도로에서 사용할 수 있는 기어를 하나만 가지고 있기 때문에 이 정도면 충분합니다.여러 개의 '로드 기어'가 있는 트랙터에는 속도 눈금이 두 개 이상인 회전 속도계가 있는 경우가 많습니다.항공기 회전 속도계에는 엔진의 설계 순항 속도 범위를 나타내는 녹색 호가 있습니다.

구형 차량에서 타코미터는 점화 [3]코일의 저장력(LT 접점 차단기) 측에서 나오는 RMS 전압파에 의해 구동되는 반면, 다른 차량(및 점화 시스템이 없는 거의 모든 디젤 엔진)에서는 교류 발전기 타코미터 출력의 주파수에 의해 엔진 속도가 결정됩니다.이는 정류기 전에 스테이터의 코일 출력 중 하나에 연결하는 "AC 탭"이라는 특수 연결부에서 비롯됩니다.회전 속도계는 엔진에 장착된 구동 장치(일반적으로 캠축)의 회전 케이블에 의해 구동됩니다. 일반적으로 전기 시스템이 기본이거나 없는 단순한 디젤 엔진 기계에 사용됩니다.최신 차량에서 사용되는 최신 EMS에서는 일반적으로 크랭크축 또는 캠축 속도 센서에서 정보를 얻는 ECU에서 타코미터 신호가 생성됩니다.

트래픽 엔지니어링

타코미터는 트래픽 속도와 볼륨(흐름)을 추정하는 데 사용됩니다.차량에 센서가 장착되어 교통 데이터를 기록하는 "타치 주행"을 수행합니다.이러한 데이터는 루프 검출기 데이터를 대체하거나 보완한다.통계적으로 유의한 결과를 얻으려면 많은 런 수가 필요하며 시간, 요일 및 계절에 따라 편향이 발생합니다.그러나, 비용, 간격(루프 검출기의 밀도가 낮으면 데이터 정확도가 저하됨) 및 루프 검출기의 신뢰성이 상대적으로 낮기 때문에(대개 30% 이상이 특정 시간에 작동하지 않음) 회전 속도계는 여전히 일반적인 관행으로 남아 있습니다.

열차 및 경전철 차량 내

주요 기사:휠 속도 센서

다양한 "휠 임펄스 제너레이터" (WIG), 속도 프로브 또는 회전 속도계는 철도 차량에서 광범위하게 사용됩니다.일반적인 유형으로는 옵토 아이솔레이터 슬롯 디스크[4] 센서와 홀 효과 센서가 있습니다.

홀 효과 센서는 일반적으로 휠, 변속기 또는 모터에 부착된 회전 대상을 사용합니다.이 대상에는 자석이 포함되어 있거나 톱니바퀴일 수 있습니다.휠의 톱니는 센서 헤드 내부 자석의 플럭스 밀도를 변화시킵니다.프로브는 대상 휠에서 정확한 거리를 두고 헤드를 장착하고 얼굴을 통과하는 톱니 또는 자석을 감지합니다.이 시스템의 문제 중 하나는 대상 휠과 센서 사이에 필요한 공극으로 인해 차량 언더프레임의 철 분진이 프로브 또는 대상에 쌓이면서 기능이 억제된다는 것입니다.

옵토 아이솔레이터 센서는 외부 환경으로부터의 침입을 방지하기 위해 완전히 밀폐되어 있습니다.노출된 유일한 부품은 씰링된 플러그 커넥터와 드라이브 포크이며, 베어링과 씰을 통해 슬롯 디스크에 내부적으로 부착됩니다.슬롯 디스크는 일반적으로 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 앰프, 필터링 회로를 포함한 2개의 회로 기판 사이에 끼워져 있습니다.이 회로는 고객의 회전당 전압 및 펄스에 맞춘 사각파 펄스열 출력을 생성합니다.이러한 유형의 센서는 일반적으로 자동 열차 제어 시스템 및 추진/제동 제어기와 같은 차량의 다른 시스템에 의해 샘플링될 수 있는 2 - 8개의 독립적인 출력 채널을 제공합니다.

디스크 둘레에 장착된 센서는 직교 부호화된 출력을 제공하므로 차량의 컴퓨터가 휠의 회전 방향을 결정할 수 있습니다.이는 정지 상태에서 출발할 때 롤백을 방지하기 위한 스위스 법률 요건입니다.이러한 장치는 디스크의 회전 속도를 직접 판독할 수 없기 때문에 회전 속도계가 아닙니다.속도는 일정 주기의 펄스 수를 계산하여 외부에서 도출해야 합니다.추가 펄스가 발생하지 않도록 일정 시간을 기다리는 것 외에는 차량이 정지해 있다는 것을 단정적으로 증명하기 어렵습니다.이는 승객이 감지하는 바와 같이 열차가 정차하고 문이 해제될 때까지 종종 시간 지연이 발생하는 한 가지 이유입니다.슬롯 디스크 장치는 열차 보호 시스템 (특히 유럽 열차 제어 시스템)에 필요한 철도 차량용 주행 기록계 시스템에 사용되는 전형적인 센서입니다.

속도 감지뿐만 아니라 이러한 프로브는 종종 휠 회전과 휠 원주를 곱하여 주행 거리를 계산하는 데 사용됩니다.

각 액슬의 회전 수를 수동으로 측정한 마스터 휠과 비교하여 휠 직경을 자동으로 보정하는 데 사용할 수 있습니다.모든 휠이 동일한 거리를 이동하기 때문에 각 휠의 직경은 마스터 휠에 비해 회전 수에 비례합니다.이 보정은 휠 슬립/슬라이드가 계산에 오류를 초래할 가능성을 제거하기 위해 고정 속도로 타력 주행 중에 수행해야 합니다.이 유형의 자동 보정은 보다 정확한 트랙션 및 제동 신호를 생성하고 휠 슬립 감지를 개선하는 데 사용됩니다.

타코메트리와 주행 기록계를 위해 차륜 회전에 의존하는 시스템의 약점은 열차 바퀴와 레일이 매우 매끄럽고 마찰력이 낮아서 차륜이 미끄러지거나 미끄러질 경우 오류율이 높다는 것입니다.이를 보완하기 위해, 보조 주행 거리 측정 입력은 독립적으로 속도를 측정하기 위해 열차 아래에 도플러 레이더 장치를 사용합니다.

아날로그 오디오 녹음 시

아날로그 오디오 녹음에서 회전 속도계는 오디오 테이프가 머리를 통과할 때 속도를 측정하는 장치입니다.대부분의 오디오 테이프 레코더에서 회전 속도계(또는 단순히 "터치")는 ERP 헤드 스택 근처에 있는 비교적 큰 스핀들로 텐션 아이들러에 의해 피드 및 와인딩 스핀들과 격리됩니다.

많은 기록 장치에서 타코미터 스핀들은 축을 통해 홀 효과 트랜지스터에서 변화하는 자기장을 유도하는 회전 자석에 연결됩니다.다른 시스템에서는, 포토 다이오드에 대해서 명암을 교대로 교대로 실시하는 스트로보스코프에 스핀들을 접속하고 있습니다.

테이프 레코더의 드라이브 전자 장치는 테이프가 적절한 속도로 재생되도록 하기 위해 회전 속도계의 신호를 사용합니다.이 신호는 기준 신호(수정 또는 주전원의 교류)와 비교됩니다.두 주파수를 비교함으로써 테이프 전송 속도가 향상됩니다.회전 속도 신호와 기준 신호가 일치하면, 테이프 전송은 「속도」라고 한다(지금까지 필름 세트에서는 감독이 「롤 사운드」라고 부르고, 사운드맨은 「음속」이라고 응답한다).이것은 녹음 장치가 규정된 속도에 도달하는 데 몇 초가 걸렸던 시절의 흔적입니다.)

테이프 속도를 완벽하게 조절하는 것이 중요합니다. 왜냐하면 인간의 귀는 피치의 변화, 특히 갑작스러운 변화에 매우 민감하고 머리를 가로지르는 테이프 속도를 제어하는 자기 조절 시스템이 없으면 피치가 몇 퍼센트 표류할 수 있기 때문입니다.이러한 효과를 와 앤 플러터라고 하며, 타코미터 조절 카세트 덱의 와 앤 플러터는 0.07%입니다.

타코미터는 고음질 사운드 재생에는 사용할 수 있지만 무비 카메라와 동기화된 녹음에는 사용할 수 없습니다.이러한 목적을 위해 필로톤을 녹음하는 특수 녹음기를 사용해야 합니다.

타코미터 신호를 사용하여 여러 테이프 기계를 동기화할 수 있지만, 타코미터 신호 외에 마스터가 어느 방향으로 움직이는지 슬레이브 머신에 알려주는 방향 신호가 전송되는 경우에만 가능합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Erjavec, Jack (2005). Automotive Technology. ISBN 1-4018-4831-1.
  2. ^ Donkin, Bryan (April 1810). "An instrument to ascertain the velocities of machine, called a Tachometer". Transactions of the Society, Instituted at London, for the Encouragement of Arts, Manufactures, and Commerce. 28: 185–191. Retrieved 23 August 2021.
  3. ^ "Tachometer - Facts from the Encyclopedia - Yahoo! Education". Education.yahoo.com. Archived from the original on 2012-11-06. Retrieved 2012-06-05.
  4. ^ "HaslerRail Speed Sensors". Haslerrail.com. Retrieved 2011-06-02.