Medindo velocidade angular sem um tacômetro

   Apresento uma idéia de como pode ser medida a velocidade de algum eixo com componentes facilmente aproveitados de alguma sucata .

   Como encoder não se encontra em qualquer lugar e a idéia é algo improvisado, comece procurando algum fotodiodo ,minha fonte é um módulo sensor infravermelho para controle remoto ,Sharp GP1U5, que tenho muitos aqui, desse módulo só foi aproveitado o fotodiodo:

   No módulo, o fotodiodo não tem código, então sua pinagem, ou seja, qual terminal é anodo ou catodo foi descoberta usando o multímetro.

   O sensoriamento da velocidade é feito com o auxílio de um LED, preferencialmente infravermelho, onde é montado na protoboard o mais próximo possível do fotodiodo:
 

   O sistema no meu caso montei no centro da protoboard, mas o melhor seria se fosse nos incío dela, já que desse modo fica mais fácil ver o eixo.

  A outra parte do sensor é o motor, com o auxílio de um pedaço de fita isolante, como foi feito nos dois casos:

  Funciona da seguinte forma: no único pedaço marcado de preto, a luz não reflete nesse ponto, logo a tensão no fotodiodo diminui periodicamente nesta seção do eixo ou polia.

     A primeira montagem e o resultado:

    Com o trigger do osciloscópio já regulado antes em single shot, após o evento, se pode fazer a medição da frequencia contando as divisões de tempo, ou então já ler a frequencia medida como no meu caso.

   Para converter de Hz ou RPS para RPM basta multiplicar por 60, como o tratamento do sinal é bem simples, deve se tomar cuidado para se posicionar bem o elemento sensor, caso contrário haverá uma falsa leitura. 

    A diferença entre a leitura real e a correta é a periodicidade, além de frequencia e ciclo ativo, determinado pela montagem ótica no eixo.

   Esta é a segunda montagem de teste, segundo o dado de placa, o motor tem velocidade nominal de 1740rpm, como no teste não há carga, o escorregamento então diminui e a rotação é um pouco maior que isso, mas ainda assim menor que 1800rpm.







  A montagem foi feita com fita isolante colada na polia já instalada, a frequencia mostrada fica dentro do valor esperado.





   O circuito é simples, o LED fica ligado todo o tempo, já a saída do fotodiodo vai primeiro a um amplificador de ganho 1, após isto, o sinal é filtrado por um filtro RC, com frequencia de corte baixa, e a entrada não filtrada é então comparada, caso a saída do fotodiodo tenha tensão maior, é enviado um nível "alto" ao osciloscópio.

   Caso contrário, ou seja, quando o setor preto for refratado, a tensão será menor que a já no capacitor, fazendo assim com que saia uma tensão próxima a 0V.

   As melhorias podem ser muitas, como por exemplo se trocar o LED por um infravermelho, ou então ligar a saída desse LM358 a um microcontrolador, exibindo a velocidade num display.

  Por enquanto é só, comentem! :)

  Bom feriado!