Tachometer

Menyalin tanpa mencantumkan link sumber termasuk pelanggaran hak cipta      

Pengukur RPM Mesin Mobil

            Alat penghitung putaran atau tachometer adalah instrumen  yang sangat berguna di mobil.Baik itu untuk berkendara atau untuk membantu penyetelan mesin,antara lain penyetelan pewaktuan pengapian dan campuran bahan bakar.Selain di mobil,tachometer juga biasanya dipasang di perangkat mesin lain.

            Ada beberapa jenis tachometer.Yang masih banyak digunakan adalah model analog yang menggunakan jarum dalam skala lingkaran.Jenis kedua menggunakan tampilan digital,baik itu LED atau LCD.Selanjutnya adalah tachometer semi analog yang menggunakan tampilan LED mirip VU LED meter pada perangkat audio,seperti rangkaian yang akan diberikan di sini.LED akan menyala melingkar seperti pergerakan jarum pada tachometer analog.

            Rangkaian tachometer yang diberikan pada gambar 1  cukup simpel.Idenya tidak revolusioner.Menggunakan IC LM3915 sebagai pengindera tegangan dan menggerakkan barisan LED;dan IC 555(sengaja tidak disebut kode huruf depan agar lebih universal) yang merupakan pewaktu terpercaya,kita hanya memerlukan segenggam kecil rangkaian eksternal untuk membangun sebuah tachometer dengan tingkat presisi yang baik.Berawal dari rangkaian T1 yang mengubah pulsa-pulsa dari contact breaker/platina menjadi spike sebagai trigger untuk IC3 melalui kolektornya.IC3 dipicu dengan pulsa negatif.Sedangkan dioda zener melindungi T1 dari transien tegangan yang besarnya dapat mencapai 400V  yang merupakan efek dari  persambungan koil pengapian.Transien semacam ini tidak muncul di pulser pada sistem pengapian elektronik.

                                                       Gambar 1.Rangkaian Tachometer

            IC3 dirangkai sebagai pengubah frekuensi ke tegangan.Dengan R10,Vr1,dan C7 sebagai penentu lebar tiap pulsa.Vr digunakan untuk mengatur tegangan maksimal,dalam hal ini untuk kalibrasi tachometer.Rangkaian tapis R11,C8 dan R12,C9 diperlukan untuk menghasilkan keluaran tegangan analog yang stabil,terutama pada rpm rendah.Tegangan ini sebanding dengan laju mesin sehingga dengan kalibrasi akan memberikan pembacaan kecepatan putaran mesin dalam putaran per menit.Dua buah LM3915 dikaskadakan sedemikian rupa membentuk mode Dot,sehingga dalam satu waktu hanya sebuah LED yang hidup.Metode tersebut dibuat agar tachometer memberikan bacaan yang merupakan imitasi jarum analog.

            Semua alat ukur memerlukan kalibrasi agar memberikan hasil yang presisi,tidak terkecuali tachometer ini.Kecuali anda membuat tachometer ini hanya sebagai  dekorasi dalam mobil.Ada dua cara kalibrasi.Yang pertama adalah dengan membandingkan dengan tachometer lain yang presisi.Ini adalah cara kalibrasi yang paling mudah.Tingkat ketepatan maksimal adalah sebesar alat yang digunakan sebagai pembanding tersebut.Cara kedua dengan bantuan sumber sinyal dan Frequency Counter.Anda dapat membuat sendiri sumber sinyal menggunakan rangkaian multivibrator astabil dengan IC 555.Gambar 2 adalah contoh rangkaian tersebut.

Gambar 2.Rangkaian Multivibrator astabil 555.

Frequensi keluaran dapat dihitung dengan rumus :

Dengan R1 adalah resistor  1 kΩ,R2 adalah penjumlahan Vr 100 kΩ dan resistor  5.6 kΩ,dan C adalah kondensator 470 nF.C dalam farad,sehingga bila nilainya  470 nF maka dalam perhitungan ditulis 0.00000047.Bila Vr diputar sehingga diperoleh resistansi maksimal atau 100 kΩ,akan diperoleh frekuensi:

= 14,4 Hz

Tetapi bila Vr diputar sampai diperoleh resistansi minimal atau nol Ω sehingga R2 adalah 5.6 kΩ,maka akan diperoleh frekuensi 251 Hz.Lupakan saja rumus tersebut bila ada Frequency Counter.

             Banyaknya putaran per menit atau rpm terhadap frekuensi masukan dan jumlah silinder dapat dihitung dengan rumus berikut ini :

F = frekuensi masukan,n = jumlah silinder.

Sebagai contoh,tachometer diberi frekuensi masukan sebesar 50 Hz dan akan dipasang pada mesin 4 silinder : 

                                                                                  = 1500 rpm

Tiap LED dapat dikalibrasi satu persatu atau beberapa LED saja untuk memberi batas-batas RPM tertentu.Tentukan dahulu skala suatu  RPM di suatu titik,misalnya 3000 rpm di LED ke sepuluh.Set rangkaian multivibrator 555 agar frekuensi keluaran sebesar 100 Hz dengan memutar Vr 100 kΩ dalam rangkaian  tersebut;karena menurut rumus RPM di atas, dengan F = 100 Hz akan diperoleh 3000 rpm.Lalu putar Vr1 pada rangkaian tachometer sehingga LED ke sepuluh mulai menyala.Jangan utak-utik lagi setelan Vr1.Selanjutnya putar Vr pada rangkaian multivibrator 555 sampai diperoleh frekuensi paling rendah sehingga pembacaan RPM menurun.Lalu putar balik lagi pelan-pelan sehingga RPM naik lagi.Hentikan sampai sebuah LED mulai menyala.Catat frekuensinya.Lakukan untuk seluruh LED. Untuk melakukan kalibrasi menyeluruh terutama untuk RPM bawah,anda mungkin harus memperbesar nilai R2 atau C pada rangkaian multivibrator untuk menurunkan frekuensi keluarannya.Dengan rumus RPM di atas,konversikan frekuensi - frekuensi dalam catatan tersebut menjadi nilai rpm.Itu adalah skala  RPM untuk setiap LED.Kalibrasi selesai.Sekarang anda dapat memberi label pada LED sesuai  hasil kalibrasi tadi.

Daftar Komponen :

R1                             = 4.7 kΩ

R2                             = 2.2 kΩ

R3                             = 22 kΩ 

R4,R5,R6,R8,R9    = 47 kΩ

R7                             = 100 kΩ

R10                           = 8.2 kΩ  

R11                           = 1 kΩ 

R12                           = 10 kΩ   

Vr1                            = 50 kΩ                      

C1                             = 47 µF/25 V                                                                      

C2,C5,C6                = 100 nF(sebaiknya keramik)       

C3                             = 10 nF

C4                             = 4.7 nF 

C7                             = 47 nF(sebaiknya MKM)

C8                             = 100 µF/16 V

C9                             = 10 µF/16 V

D1 - D20                  = LED

D21                           = 8.2 V/400 mW

D22                           = 1N4001

T1                              = BC547

IC1,IC2                     = LM3915

IC3                            = 555

IC4                            = 7809  

29/12/2014 :
Ada beberapa email masuk yang memberitahukan bahwa mereka berhasil membuat berdasarkan skema yang saya bagikan.Seperti foto kiriman mas Nurman Setyahadi dari Bogor di bawah ini :

Tachometer diubah ke mode Bar dan sudah dipasang di mobilnya.Bagus!

Modifikasi Radio Control

                            

                     Modifikasi  Radio Control Rock Crawler 4WD 1:12 Newqida

       Saya bukan (belum) penggemar radio control.Modifikasi kecil ini terjadi ketika keponakan memaksa memasang batere Li-Ion 7.4 V (2 x 3.7 V ) yang memiliki kapasitas arus lebih besar milik saya,dengan maksud agar bisa lebih lama bermain.Saya pikir pengalaman ini mungkin berguna,jadi saya bagi di blog ini.Sepertinya tidak sedikit yang mengalami kejadian yang sama.

       Kembali pada masalah di seputar penggantian batere tadi.Belum 5 menit dijalankan setelah batere diganti,mobil tidak bisa berjalan lagi.Mundur,belok kiri/kanan tidak ada masalah.Beberapa detik kemudian tercium bau gosong dan kepulan asap dari bawah mobil.

Setelah saya buka ternyata sepasang transistor dari rangkaian servo rusak,salah satunya terbakar.Rangkaian servo Rock Crawler menggunakan pasangan transistor D882(NPN) dan B772(PNP).Spesifikasi daya dari transistor tersebut terlalu mepet,bahkan untuk batere standar dari pabrik sekalipun.Apalagi Rock Crawler adalah mobil 4WD yang tentu saja konsumsi dayanya dua kali lipat dari 2WD.Sehingga bila suplai tegangan dibesarkan sedikit,dapat dipastikan dalam hitungan menit transistor servo akan segera terbakar.

       Solusi dari masalah tersebut bisa dengan mengganti transistor dengan spesifikasi daya yang lebih tinggi.Tapi saya lebih memilih menggunakan relay.Tentu saja setelah transistor servo yang rusak diganti terlebih dahulu.Dengan memanfaatkan semua kontak NO (Normally Open) dan NC (Normally Close),kita hanya membutuhkan 2 buah relay.Ruang di dalam kabin masih cukup lapang untuk 2 buah relay,jadi penambahan 2 komponen tersebut tidak akan menimbulkan masalah.

                                            Gambar 1.Rangkaian servo motor Rock Crawler.

       Rangkaian pada gambar 1 adalah rangkaian servo motor dari Rock Crawler.T1,T2 menggunakan transistor D772,sedangkan T3,T4 menggunakan transistor D882.M adalah motor sehingga untuk Rock Crawler yang bertipe 4WD merupakan dua buah motor yang diparalel.

                                                Gambar 2.Rangkaian modifikasi servo motor.

       Rangkaian selanjutnya adalah rangkaian modifikasi rancangan saya.Re(relay)1 ,Re2 dan D1,D2 disisipkan antara suplai tegangan + dan masing-masing emitor transistor PNP dari rangkaian servo motor.Sedangkan posisi koneksi motor semula digantikan oleh seutas kabel/jumper.Terserah anda bagaimana teknik menyisipkan relay dan dioda.Bisa memotong jalur PCB atau melepaskan dan membengkokkan emitor dari transistor PNP.Kalau saya dengan melepaskan dua transistor PNP dan memasangnya di balik PCB/solder side sehingga tidak perlu memotong jalur PCB.Saya mengganti transistor servo dengan pasangan transistor BD139(untuk menganti D882) dan BD140(untuk mengganti B772).Alasan menggunakan tipe tersebut karena mudah didapat dan murah,malah kemungkinan transistor tipe tersebut sudah ada di kotak persediaan komponen di rumah.Bentuk,ukuran,dan diagram pena D772/B882 dengan BD139/BD140 sama.

                                                          Gambar 3.Rangkaian kontak relay.

       Gambar 3 adalah rangkaian kontak relaynya . Agar gambar skema tidak terlihat rumit,saya memisahkan rangkaian kontaktor relay(relay switch) dari rangkaian gambar 2.RS(relay switch) 1 adalah kontaktor dari relay1,sedangkan RS2 adalah kontaktor dari relay2.Normally Close(NC) dari masing-masing RS1 dan RS2 saling disambungkan dan dihubungkan ke suplai + (positif) dari batere.Sedangkan Normally Open(NO) dari RS1 dan RS2 saling disambungkan dan dihubungkan ke suplai – (negatif) dari batere.Kutub-kutub motor diambil dari masing-masing induk dari RS1 dan RS2.Saya menggunakan relay 6V(5 pin).Bila terjadi ketika remote ditekan ke arah maju tetapi mobil malah berjalan mundur berarti anda terbalik memasang kabel motor .

       Setelah dilakukan modifikasi kecil ini,terjadi sedikit peningkatan performa mobil walaupun dengan batere standar.Ini terjadi karena hampir tidak ada drop tegangan bila menggunakan relay sebagai penyambung tegangan dari batere ke motor bila dibandingkan menggunakan transistor,karena ada drop tegangan persambungan kolektor-emitor transistor.Foto-foto berikut ini adalah contoh relay,diagram pin transistor,dan bentuk jadi rangkaian pada mobil.

       Modifikasi  ini lahir dari pengalaman pribadi dan rancangan skemanya juga muncul secara spontan.Ini salah satu alternatif murah dan relatif mudah bagi anda yang berniat mengganti batere mobil radio control dengan batere diluar spesifikasi standar.Semoga bermanfaat.

                                                     Rock Crawler Sedang Diisi Bahan Bakar