تاکوژنراتور (Tachogenerator)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
تاکوژنراتور (Tachogenerator) :
تاکوژنراتور (یا تاکومتر ژنراتوری) یک سنسور الکترومکانیکی است که سرعت چرخش یک محور (مثلا موتور) را به یک ولتاژ آنالوگ تبدیل می کند. اساس کار آن شبیه یک ژنراتور DC کوچک است: با چرخش محور، یک ولتاژ DC (در نوع کموتاتوردار) یا AC (در نوع بدون جاروبک) در خروجی القا می شود که دامنه آن با سرعت چرخش متناسب است. این سنسورها به دلیل سادگی و سیگنال خروجی قوی، سال ها در سیستم های کنترل سرعت موتورهای DC استفاده می شدند.
ساختار یک تاکوژنراتور DC معمولی شامل یک روتور با سیم پیچ ها و یک کموتاتور (جاروبک) است که ولتاژ DC تولید شده را یکسو می کند. استاتور شامل آهنرباهای دائمی (در نوع مدرن) یا سیم پیچ میدان است. با چرخش روتور در میدان مغناطیسی، ولتاژی متناسب با سرعت چرخش (
\[ \omega \]) القا می شود:
\[ V_{out} = K \omega \]که
\[ K \]ثابت تاکوژنراتور است. ولتاژ خروجی معمولا در محدوده چند ولت تا چند ده ولت برای سرعت نامی است. جهت ولتاژ (قطبیت) جهت چرخش را نشان می دهد.
در تاکوژنراتورهای AC، که اغلب به آنها "tacho-generator" گفته می شود، خروجی یک موج سینوسی با فرکانس متناسب با سرعت چرخش است. فرکانس این موج نیز قابل اندازه گیری است. نوع AC معمولا فاقد جاروبک است و عمر طولانی تری دارد، اما برای استفاده در کنترل سرعت، سیگنال AC باید یکسو و فیلتر شود.
\[ V_{out} = K \omega \]مزایا:
خروجی آنالوگ قوی و خطی (بدون نیاز به تقویت زیاد).
سادگی و قابلیت اطمینان (در نوع بدون جاروبک).
قابلیت تشخیص جهت چرخش (با قطبیت ولتاژ یا فاز).
معایب:
وجود جاروبک (در نوع DC) که باعث سایش، نویز و نیاز به تعمیر و نگهداری می شود.
حساسیت به دما.
اندازه و وزن نسبتا بزرگ.
محدودیت در سرعت های بالا (به دلیل جاروبک یا محدودیت مکانیکی).
کاربردها: در گذشته، تاکوژنراتورها به طور گسترده در درایوهای موتور DC (حلقه بازخورد سرعت) استفاده می شدند. امروزه، در بسیاری از کاربردها، انکودرهای دیجیتال جایگزین آنها شده اند. با این حال، هنوز در برخی سیستم های قدیمی، صنایع سنگین (آسیاب ها، نوار نقاله ها) و برخی کاربردهای خاص که سیگنال آنالوگ ساده مورد نیاز است، استفاده می شوند. تاکوژنراتورهای AC کوچک نیز در برخی لوازم خانگی (مانند مایکروویوهای قدیمی) برای چرخش صفحه یافت می شوند.
