Vorrei gentilmente sapere come funziona un tachimetro. Grazie mille!

Ovviamente esistono moltissimi tipi di tachimetro, elencherò i più comuni.

  • Tachimetri per moti circolari. Sono i più usati anche per misurare moti rettilinei come quello di un treno o di un’automobile.
    • Per velocità lineari
Essi misurano la velocità angolare p.es. dell’asse di una ruota e la scala è stata tarata tenendo conto del raggio della ruota. Alcuni esempi:
  • Tachimetro tradizionale delle automobili. Esso funziona per induzione elettromagnetica L’asse rotante a è solidale col magnete permanente cilindrico M il cui campo magnetico (orizzontale e quindi ruotante con M), dopo aver attraversato la coppa conduttrice mobile c si richiude attraverso lo statore (fisso) s. Le correnti indotte nella coppa c, interagendo col campo magnetico stesso, generano una coppia proporzionale alla velocità angolare di M. Questa coppia viene contrastata dalla molla m per cui la deviazione dell’indice i sul quadrante q sarà proporzionale appunto alla velocità da misurare. Questo tachimetro è abbastanza preciso e abbastanza insensibile a variazioni di temperatura.
  • Tachimetro a olio. Costruttivamente è assai simile a quello a induzione, ma per funzionare sfrutta la viscosita’ dell’olio in cui è immerso. Al posto del  magnete M c’è un semplice cilindro rotante. Dato che il tutto è immerso in olio, la rotazione del cilindro trascina la coppa per viscosità. Ancora la molla di contrasto fa sì che la posizione dell’indice sia proporzionale alla velocità. Data la forte dipendenza della viscosità dalla temperatura, questo tipo di tachimetro è però di assai difficile, e quindi scarso, utilizzo.
  • Tachimetro stroboscopico. Esso misura la frequenza degli impulsi generati da una fotocellula che vede o non vede la luce attraverso fenditure praticate nella ruota di cui si vuole misurare la velocità (o, come in figura, dalla rilevazione di marcatori, spesso autoadesivi, posti sull’asse in movimento). Questo tachimetro deve essere usato in ambienti puliti per non accecare la fotocellula, quindi non può essere usato sui veicoli. Nella figura seguente ne potete vedere un esempio ricavato da una pubblicita’ su Internet dove il raggio misuratore è enfatizzato in rosso
  • Una variante del tachimetro stroboscopico, molto più affidabile, rivela il moto della ruota (dentata) attraverso gli impulsi provenienti da un transistor a effetto Hall che è sensible al campo magnetico. A ogni dente che passa il campo magnetico varia di intensità, il transistor lo rileva e invia gli impulsi al frequenzimetro. Questo tipo di tachimetro è molto usato sui veicoli che hanno un display digitale della velocità e sulle biciclette per il suo basso peso e facilità di installazione.
    • Per velocità angolari
  • Tachimetro centrifugo. Il più famoso è il vecchio glorioso pendolo di Watt che veniva usato per regolare la velocità delle macchine a vapore.Esso (vedi figura) è composto da due palline che, pur solidali con l’asse verticale di cui si vuole misurare la velocità, sono libere di aprirsi come un compasso. Esse si disporranno con un’apertura crescente con la velocità (la formula è un po’ complessa). N.B. Tutti i tachimetri centrifughi, essendo sensibili al quadrato della velocità sono poco sensibili alle piccole velocità (in altre parole lavorano meglio a fondo scala) e sono completamente insensibili alla direzione di marcia.
  • Tachimetro a cronometro. Esso è detto anche contagiri. Normalmente il suo perno rotante termina con un tamponcino di gomma. Quest’ultimo viene appoggiato all’asse di cui si intende misurare la velocità, mettendo quindi in rotazione sincrona il perno dello strumento. Quando viene dato il comando di avvio, il conteggio dei giri ha inizio. Un cronometro interno ferma il conteggio esattamente un minuto dopo l’avvio. Questi strumenti, tradizionalmente interamente meccanici, sono sostituiti di recente dai loro discendenti elettronici.

  • Tachimetri per moti in linea retta
    • Fotoelettrici.
      Essi consistono di due celle fotoelettriche a distanza nota tra loro investite da una raggio che attraversa trasversalmente il cammino dell’oggetto di cui si vuole misurare la velocita’. Essa sarà data dalla distanza, nota e fissa, tra le due fotocellule e la differenza dei tempi di oscuramento del raggio incidente.
    • Radar Funzionano con l’effetto Doppler. Un raggio radar di lunghezza d’onda nota viene inviato contro il soggetto in movimento, l’onda riflessa avrà una frequenza lievemente maggiore se l’oggetto è in avvicinamento, lievemente minore se in allontanamento. L’onda riflessa viene fatta “battere” con l’onda trasmessa ottenendo quindi, con un semplice rivelatore AM, la frequenza di battimento uguale alla esatta differenza delle due. La misura della velocità sarà v = λ f / 2 dove λ è la lunghezza d’onda e f è la frequenza di battimento misurata.