วันนี้ทาง Factomart.com ขอเสนอบทความที่เกี่ยวข้องกับตัว Tachometer เครื่องวัดความเร็วรอบ มาให้ผู้อ่านทุกท่านได้ศึกษา โดยเนื้อหานี้จะเสนอหลักการทำงานของ Digital Tachometer ทางเราได้เรียบเรียงเนื้อหาให้กระชับขึ้นเพื่อให้ผู้อ่านเข้าใจถึงหลักการทำงานได้ง่ายขึ้น…พร้อมแล้วเชิญผู้อ่านทุกท่านเข้าสู่โลกของหลักการทำงานของ Digital tachometer ได้เลยครับ
หลักการทำงานของ Digital Tachometer
หลักการทำงานของ Digital Tachometer หรือ Digital Pulse Meter นั้น เป็นการประยุกต์ใช้ตัววงจรดิจิตอล และระบบของไมโครคอนโทรลเลอร์ในการนับจำนวนสัญญาณอินพุต เพื่อนำมาเทียบกับค่าฐานเวลาในตัวมิเตอร์ โดยสัญญาณอินพุตที่ว่าจะป็นสัญญาณพัลส์เท่านั้น ในการนำจำนวนของสัญญาณพัลส์จะมีค่าของระดับสัญญาณที่เป็นตัวบ่งบอกได้ว่าระดับสัญญาณที่มีลอจิกเป็น 0 หรือเป็น 1 นั้นจะต้องมีระดับแรงดันไฟฟ้าที่อยู่เท่าไร
ภาพแสดงระดับแรงดันที่สถานะลอจิก 1 และ 0
ภาพแสดงการรับความถี่ต่ำสุดและสูงสุดของอินพุต
จากภาพแสดงระดับแรงดันที่สถานะลอจิก 1 และ 0 จะเห็นได้ว่าวิธีการรับสัญญาณอินพุตของตัว Digital Counter นั้นมีอยู่ด้วยกัน 2 แบบ ดังนี้
1. Voltage Input หรือการรับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ชนิดที่มีสัญญาณเอาท์พุตเป็นแบบ PNP โดยจากตัวอย่างนี้ สัญญาณอินพุตที่จะทำให้ตัว Counter มองเป็นลอจิก “1”, “H” เพื่อนับนั้น จะมีค่าตั้งแต่ 4.5-24VDC และระดับแรงดันที่มองเป็นลอจิก “0”, “L” นั้นคืออยู่ในช่วง 0-1.0VDC แต่ถ้าระดับสัญญาณอินพุตมีแรงดันอยู่ในช่วง 1-4.5VDC นั้นตัวเครื่องนับจำนวนอาจจะแปลความหมายเป็น 1 หรือ 0 ก็ได้ นั่นก็แปลว่าอาจเกิดการนับผิดพลาดขึ้นมาได้
2. No Voltage Input หรือการรับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ชนิดที่มีสัญญาณเอาท์พุตเป็นแบบ NPN โดยจากตัวอย่างนี้ สัญญาณอินพุตที่จะทำให้ตัว Counter มองเป็นลอจิก “1”, “H” เพื่อนับนั้น จะต้องทำการลัดวงจร Short Circuit ทางด้านอินพุต เพื่อให้ระดับแรงดันที่อยู่ภายในนั้นเปลี่ยนแปลงเป็นศูนย์ ซึ่งในสภาวะนี้ตัว Counter จะนับสัญญาณนั้น
ภาพสัญญาณอินพุตแบบพัลส์
ภาพวงจรการรับสัญญาณอินพุตแบบ NPN และ PNP
เมื่อเราได้ทราบถึงรูปแบบสัญญาณอินพุตของตัว Digital Pulse Meter แล้ว ก็จะมาถึงในส่วนของรูปแบบการใช้งานตัวมิเตอร์ในการวัดสัญญาณพัลส์เพื่อนำมาแสดงผลในรูปแบบต่างๆ ดังนี้
1. โหมดวัดค่าความถี่, ความเร็ว, ความเร็วรอบ ในโหมดนี้เป็นการวัดค่าความเร็วรอบของสายพานลำเลียงโดยการใช้เช็นเซอร์ 1 ตัว เป็นตัวจับความเร็ว โดยจะนิยมใช้เป็น Rotary Encoder ซึ่งจะมีความต่อเนื่องของสัญญาณดีกว่าการใช้ตัว Proximity Sensor ซึ่งในโหมดนี้นอกจากจะใช้จับความเร็วรอบแล้วยังสามารถนำมาใช้วัดค่าความถี่ ของสัญญาณพัลส์ก็ได้ หรือจะใช้เป็นตัววัดอัตราการไหลของน้ำ ลิตรต่อนาที (lit/min) หรือวัดความเร็วในการเคลื่อนที่เช่น เมตรต่อนาที (m/s)
ภาพการตั้งค่ามิเตอร์เพื่อวัดค่าความเร็วรอบของ Autonics รุ่น MP5W-4N
2. โหมดวัดความเร็วชิ้นงานบนสายพานลำเลียง โหมดนี้จะนิยมใช้เพื่อตรวจจับความเร็วของชิ้นงาน ที่วิ่งจากจุด A ไปยังจุด B โดยจะอาศัยเซ็นเซอร์ในการทำงาน 2 ชุด ซึ่งจะใช้เป็นตัว Photoelectric Sensor หรือ Proximity sensor ก็ได้
ภาพการตั้งค่ามิเตอร์เพื่อวัดความเร็วของชิ้นงานโดยใช้ Autonics รุ่น MP5W-4N
3. โหมดจับเวลาการเคลื่อนที่ของชิ้นงาน โหมดนี้จะใช้เพื่อจับเวลาของชิ้นงาน วัตถุที่จะเคลื่อนที่ผ่านระยะทางที่เรารู้ค่า เช่น ต้องการลำเลียงชิ้นงานผ่านห้องอบที่มีระยะทาง 10 เมตร เป็นเวลา 1 ชั่วโมง โดยในโหมดนี้จะใช้ตัวเซ็นเซอร์ เช่น Rotary Encoder เพื่อวัดความเร็วของสายพานลำเลียงเพื่อนำไปคำนวนหาค่าเวลาที่ใช้ในการเดิน ทางภายในระยะทางที่กำหนดไว้
ภาพการตั้งค่ามิเตอร์เพื่อจับเวลาของชิ้นงานบนสายพานลำเลียงโดยใช้ Autonics รุ่น MP5W-4N
4. โหมดวัดความยาวรวมของชิ้นงาน โหมดนี้ใช้สำหรับวัดระยะหรือความยาวรวมของชิ้นงาน ที่อยู่บนสายพานลำเลียง เช่น ถ้าเราต้องการวัดค่าความยาวของท่อนเหล็กที่ถูกตัดและลำเลียงผ่านสายพานไป ทั้งหมด โดยอาศัยตัวเซ็นเซอร์ photoelectric sensor เป็นตัวจับว่ามีชิ้นงานบนสายพานพรือไม่ และใช้ตัว Rotary Encoder เป็นตัวบอกความยาว และใช้ตัว Pulse Meter MP5W ของ Autonics เป็นตัวรวมความยาวของชิ้นงาน
ภาพการตั้งค่ามิเตอร์เพื่อวัดความยาวรวมของชิ้นงานโดยใช้ Autonics รุ่น MP5W-4N
5. โหมดเปรียบเทียบความเร็วรอบของสายพานลำเลียง 2 ชุด โหมดนี้เหมาะสำหรับการหาค่าความแตกต่างระหว่างสายพานลำเลียง โดยอาศัยการรับสัญญาณจากอินพุต A และ B เพื่อนำมาหักล้างหรือลบกัน ซึ่งในกระบวนการผลิตที่มีสายพานลำเลียงส่งต่อๆ กันนั้น ความเร็วของสายพานลำเลียงนั้นจะต้องมีความสัมพันธ์กัน เพื่อป้องกันการเกิดปัญหาคอขวดหรือเกิดความเสียหายแก่ชิ้นงานได้
ภาพการตั้งค่ามิเตอร์เพื่อเปรียบเทียบความเร็วรอบของสายพานโดยใช้ Autonics รุ่น MP5W-4N
จะเห็นได้ว่าตัว Digital Tachometer นั้นจริงๆ แล้วมีพื้นฐานมาจากตัว Digital Pulse Meter หรือมิเตอร์วัดสัญญาณพัลส์ซึ่งจะอาศัยการประมวลผลของตัวไมโครโปรเซสเซอร์ และฐานเวลาที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ในการคำนวณค่าต่างๆ ตามที่ต้องการเพื่อนำไปแสดงผล โดยองค์ประกอบของตัวมิเตอร์นั้นจะขอแนะนำในส่วนถัดไป
จากที่เราได้เรียนรู้หลักการทำงานของตัว Digital Tachometer แล้วนั้น ทำให้ทุกท่านเข้าใจและรู้จักตัวเครื่องวัดความเร็วรอบมากยิ่งขึ้นแล้ว หากผู้อ่านท่านใดต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Digatal Tachometer ทาง Factomart.com ได้จัดทำข้อมูลไว้ให้ ไม่ว่าจะเป็น โครงสร้างพื้นฐานของ Digital Tachometer, การเลือกใช้ตัว Digital Tachometer, การติดตั้งตัว Digital Tachometer, การประยุกต์ใช้งาน Digital Tachometer หรือจะสอบถามเข้ามาได้ที่ Factomart.com
