回転しているコマの回転数を測定するにはどのような方法が考えられますか？

回転しているコマの回転数を測定するにはどのような方法が考えられますか？

No.5 回答者： funflier 回答日時： 2010/08/05 01:08

No.２です。

No.４の方の回答を見て、語弊があった様なので付け加えます。

確かにラジコン用途でも普通「タコメーター」と呼ぶと、おっしゃる「タコメーター法」そのもの
ですが、私は２種類のタコメーターについて書いたつもりで、一つは回転による反射強度の
変化を検知するもので、「タコメーター法」の原理ということになるのでしょうが、もう一つ、
初めから製品の具体例で原理的に異なるものとして示せば良かったかもしれませんが、
「離れて飛行中のヘリコプターのローターの回転が解るもの」はこういうものを指しています。
http://ks.jp.org/maruhi/tacho/index.html

これは中のモーターでスリットのある円盤を回転させ、測定物が停止して見える状態を捜して
回転数を判定する、言ってみればストロボ光源が測定物に対し直接周期的に明滅する光を
当てるのに対し、屋外の日光の下で離れて飛行中の物体を測定するために、測定者に届く
反射光の方を周期的にさえぎってこれを代用したようなものです。
「ヘリのローター回転用タコメーターの原理」が同じ、と書いたのはこのためです。厳密には
「ストロボスコープ法」と全く同じでは無く、光学式で測定して同期を取る方法として同じに
扱った点で誤っているかもしれません。誤解を生じていればお詫び致します。

蛇足ですが、回転当たりの振動数が解れば「共振」を使って回転数を計る方法もあります。
模型用のエンジンは単気筒が殆どなので「一回転＝一回の振動」が発生するので、これ
を利用して共振周波数の違うピアノ線を数種類、エンジン近くに接触させて最も振幅の
大きくなるピアノ線から回転数を判定する、という「バイブレーションタコメーター」が製品
としてありました。（現在では見かけませんが、OS／小川精機から出ていました。）
振動をある程度以上発生する回転体でなければならず、接触が必要ですので今回のコマ
に適用するのは無理かもしれませんが。

No.4 回答者： urapapa24 回答日時： 2010/08/04 19:06

大別して、ストロボスコープ法とタコメーター法があります。

http://www.webshiro.com/p04-25sokukaiten.htm
http://www.endokagaku.co.jp/shop/tachometer/hiok …

ストロボスコープは、発光間隔が手動で調整可能な発光器で光を回転体に照射します。
「発光間隔と回転数が一致したとき、回転は静止して見える」というのが測定原理です。
例えば、3,000rpmで回転しているものに、50pulse/sec（以下ppsと記載）で光を当てれば、
回転は静止して見えます。
しかし、「発光間隔がその整数分の一でも静止して見える」というのが欠点です。
（上記の例では25pps,16.66pps,12.5pps・・・でも静止して見える）
このため、どれが正しい値であるかを補完する別の手続きが必要となります。

タコメータは、回転体が一回転する時間を電気的に計測し、電子回路で演算を行い、その逆数、すなわち回転数(rpm)で表示します。
一回転時間を計測するためには、接触法、非接触法があり、非接触法にもいろんなセンサを用いる方法がありますが、光反射の強度変化を観測する方法が一般的でしょう。
光反射の強度変化を検出するために、当然マーキングが必要になります。

もし、自作されるなら、ストロボスコープ法の方が容易でしょう。
発光部分は使い捨てカメラのストロボを改造して使います。
発光間隔を変える回路とその校正が必要になりますが、ここらはそれほど高度な知識はいりません。

タコメータ方式は、受光系ー基準パルス発生回路ーカウンタ ーゲート回路などが必要になり、ストロボ方式よりもかなり複雑な回路となりますが、もし質問者さんが自作されたいとおっしゃるなら、インターネット上から製作記事を探してきてご紹介しましょう。

蛇足ですが「タコメータ」のタコはギリシャ語のtacho（速度）に由来する言葉だそうです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BF%E3%82%B3% …

>これは上記のヘリのローター回転用タコメーターの原理と同じです。

ストロボスコープ法とタコメータ法が、まったく違う原理であることがおわかりいただけたでしょうか？

No.3 回答者： tance 回答日時： 2010/08/04 12:49

光、磁気以外で考えてみました。

あまり遅くないなら音や振動による測定もできるかもしれません。

No.2 回答者： funflier 回答日時： 2010/08/04 01:08

＞どのような方法が考えられますか？

例えば、光学式なのでNo.１の方と同じ事を言っているのですが、ラジコン飛行機やヘリコプターの
プロペラやローターの回転を測るタコメーターがあるのでこれを使う方法が考えられます。
ショップや通販で数千円から１万円超のものが売られています。

多くは２枚ブレードのプロペラを前提にしているので、明／暗が２回で１回転とカウントします。
測定物に、同様のマーキングをすれば基本回るものには大体使えます。
（ただしAC１００V電灯下では使えません。別の明滅しない光源が要ります。）
高額のもので、離れて飛行中のヘリコプターのローターの回転が解るものもあります。光学式に
は違いないのですが、回転の同期をとって停止して見える状態で判定する方式です。これも、
測定者が判別できるマーキングを入れれば使えるでしょう。
（測定回転域が適合するかは解りません。ローター回転は通常数千RPM程度です。）

非接触を基本とするなら、磁石片を測定物に貼り付けてセンサーで感知する方法もあります。
ラジコン用途では、ガバナーに使われています。ただガバナーは回転を直接読み取るものでは
ありませんし、非接触とは言え、センサーは近接しなくてはならないので軸が固定された回転体
にしか使えません。余計な質量をくっつける必要もあります。

他には、回転体にマーキングしてカメラで撮影、シャッタースピードとブレた角度から判別する
というのはどうでしょう。原理的には可能な筈ですが、シャッター形式と精度によっては上手く
いかないかもしれません。またはストロボを高精度で連続発光させて停止して見える周期を
探すというのも何かであった気がします。これは上記のヘリのローター回転用タコメーターの
原理と同じです。

No.1 回答者： noname#180098 回答日時： 2010/08/03 22:32

光学式のタコメータで測定する。

反射シールを貼って光を当てると回転数に応じて光の反射数を測定できる回転計（タコメータ）があります。
非接触なのでコマや危険な回転体の回転数を測定するときに活躍できる測定器です。