Contagiri (tachimetro) per motori ultra-economico

Uno dei metodi usati per misurare i regimi di rotazione dei motori (lo fanno anche in F1 per rubarsi informazioni) è rilevare la frequenza (lo spettro) del rumore prodotto. Anche i nostri motorini fischiano con un suono più o meno acuto a secondo di quanto forte girano. Allora basta utilizzare un microfonino da poche lire, collegarlo all’ingresso della sk.audio del PC (se mi leggete, probabilmente avete un PC e forse una sk. audio) e con un apposito software analizzare il rumore prodotto dal motore per avere una misurazione molto (molto meglio di alcuni strumenti in circolazione) precisa.

L’apposito software è la parte debole del sistema, perchè bisogna arrangiarsi con quanto si trova e il meglio che io ho trovato è GTune (per accordare strumenti musicali), che si può scaricare facilmente dalla rete. Il programma analizza lo spettro del rumore (sarebbe meglio dire segnale) e riesce abbastanza facilmente ad agganciare il frequenzimetro in dotazione (al programma) sulla frequenza fondamentale, che corrisponde alla velocità di rotazione del motore (cioè gli hertz sono i giri/sec.). Per ottenere il valore giri/min basta moltiplicare per 60 (es. 250hz.=15000g/min).
Con alcuni microfoni o in certe condizioni (motori molto ben bilanciati), la frequenza dominante potrebbe essere quella tripla rispetto al valore di prima (si potrebbe dire armonica, ma non è proprio corretto), determinata dal fatto che il rotore (indotto) ha tre poli e fa vibrare l’aria (suono) tre volte ad ogni giro (in tal caso si moltiplica per 20). Con certi (quasi tutti) microfoni dinamici si ottiene quest’effetto avvicinando molto il microfono al motore, fino a che i fenomeni magnetici del motore diventano preponderanti rispetto a quelli acustici: cioè il microfono non capta più il rumore, ma direttamente le oscillazioni del campo magnetico (3 per giro).
In ogni caso è difficile sbagliare perchè sappiamo qual’è indictivamente il regime di rotazione del nostro motore.

Ma veniamo alla pratica: io ho posato i motori (8)che avevo misurato a Soragna direttamente sul piano del mio notebook sul microfonino incorporato (okkio che costa) e alimentando a 12 V ho letto esattamente (molto esattamente!!) le stesse prestazioni rilevate dall’ottimo strumento Pantec di Luca Dalmonte (il migliore e più costoso e professionale di quelli visti). Poi ho provato con il PC Desktop e il microfono del corso d’Inglese (2 euro in edicola) di mia figlia e le misure sono state confermate (molto confermate!!).

Semplice, efficace e utile a chi non ha un proprio strumento, anche per valutare gli effetti di rodaggi e pucciature (io disapprovo!!) che si vedono quasi in diretta.

Che cosa si potrebbe fare ancora:
1) scrivere un software dedicato che visualizzi direttamente i giri/min, indicando se quel tipo di motore è regolare o no (servirebbe qualcuno che conosca librerie software dedicate allo scopo e che sappia cos’è un filtro digitale!!) e magari gestisca un database delle prestazioni dei propri motori.

2) utilizzare al posto del microfono un trasduttore ottico (dischetto forato o pignone riflettente) che generi un segnale più pulito.

3) realizzare un più preciso contaimpulsi digitale utilizzando la porta parallela del PC (molti esempi su internet).

Chiunque sia in grado di scrivere il (o collaborare alla scrittura del) software potrebbe rendere un servizio utile a molti (anche se si potrebbe già usare così).
Chiunque abbia suggerimenti per sviluppare l’idea (purchè resti di dominio pubblico) è pregato di proporsi.

A tutti consiglio di sperimentare. Anche perchè non escludo che qualcuno sveglio e smaliziato (non come EMILIO) possa trarre delle preziose informazioni dalla lettura dello spettro e delle forme d’onda!!

Scusate le spiegazioni approssimative e sintetiche, se comunque Vi servono chiarimenti non esitate a chiedere (io preferisco sempre le telefonate ai msg!).

Buono Slot a tutti.

P.S. ….e con questo il CADUTAMETRO di EMILIO è assolutamente ridicolizzato !!! iiaaaa-huuuuuu!!!

25 commenti su “Contagiri (tachimetro) per motori ultra-economico

  1. Complimenti – ottimo suggerimento – ma ancora piu’ complimenti per riaffermare il non senso della misura dei giri a vuoto

    Beppe

    • E così siamo in tre a dire che misurare i giri a vuoto è una perdita di tempo.

      ciao
      Maurizio

      • Assolutamente vero, è una perdita di tempo, il mio 29.000 girava a 29.400, ma in pista era completamente senza coppia.

  2. Mitico Enrico…
    mi sa tanto che ho trovato il “passatempo” per le vacanze Natalizie!!! eh! eh! eh!
    Complimenti ancora!
    bye, U.

  3. La prima domanda che mi viene in mente dopo aver letto il tuo articolo, ma se la misurazione la faccio in un luogo rumoroso, non viene influenzata la misurazione? Quali altre potrebbero essere le cause di una lettura errata?
    Mi mandi il tuo telefono?

    Ciao MB

    • Ti rispondo in qualità di “assistente” dell’esimio Ing. Enrico:
      avvicinando il microfono al motore la fondamentale che fornisce la frequenza riconducibile ai giri reali è ben riconoscibile.
      Certo, se vuoi misurare nella sede dei banchi prova della Ferrari di Maranello qualche difficoltà la puoi trovare…………

      Errori di lettura dovrebbero essere lampanti, come ha scritto Enrico, ma ben difficili, dato che la concomitanza della frequenza acustica con quella elettromagnetica è impressionante…….

      Evidenzierei il grosso vantaggio nel misurare senza dover smontare dal modello (tranne la trasmissione) e senza influenze di oggetti calettati sull’asse.

      Enrico……… se sapessi anche guidare………..

      Emilio

    • No, entro limiti ragionevoli come ti ha risposto EMILIO! Non dobbiamo fare registrazioni hi-fi, ma solo captare la componente a frequenza fondamentale del rumore del motore.
      Per rendere l’idea oggi abbiamo telemisurato (con un po’di impegno e aggiustamenti) la velocità di un motore via telefono (fisso)!! Poichè abbiamo appoggiato la cornetta sul microfono del notebook, abbiamo tribolato un po’, ma la misura è stata confermata, anzi l’effetto filtro della rete telefonica ha reso lo spettro del segnale più pulito!!.

      A dire il vero ci abbiamo provato anche con il cellulare, ma i bastardissimi algoritmi di compressione digitale del GSM ci hanno segato le gambe (viva il telefono fisso).

      Per il resto 333-4375960.

      Ciao

      Enrico

      • E’ andato……….. sta misurando i giri a tutto………. e poi sono io quello fuori, eh?

        Emilio

  4. siamo alle solite conle misurazioni……andremo in pensione e si parlerà su come misurare i giri del motore……a mio avviso il tuo ragionamento è precisissimo e non fa una grinza……resta l’incognita come mb scrive dell’ambiente,,,,,poi i microfoni da 2 euro sono poco precisi…..e a mio avviso occorre un microfono direzionale…..come usano i cantanti……in modo tale che le frequenze siano dirette se qualcuno di voi ha vissuto nel campo radiofonico come il sottoscritto vi garantisco che ci sono microfoni che arrivano a costare oltre 2000 euro…..una ragione ci sarà…….
    a questo punto suggerisco per via delle interferenze dei rumori esterni di costruire una piccola camenra anecoica nella quale inserito il microfono e applicando il metodo di enrico si possa
    arrivare ad una misurazione attendibile……non prima di avere scelto il microfonoco con il taglio delle frequenze adatto….oltre ad essere direzionale…
    i microfoni che per es vengono posizionati sulla batterie di un gruppo hanno caratteristiche differenti in funzione del suono o del timbro che devono ricevere e inviarlo al mixer ….sul quale poi si interveerà ad equalizzare……..
    a mio avviso ci complichiamo ancora di piu’ la vita…
    il misuratore di parma ha fatto sempre il suo lavoro
    e tutti ci siamo sempre paramentrati sui loro rilevamenti……ultimamente ho sentito parlare di una eventuale omolgazione del kelvinlight….ma anche questo può dare qualche problema……sul mio per es se imposto la tensione a 12 volt sul display e la misuro con 3 tester differenti…..ho valori di voltaggio diversi……..per cui mi ritrovo ad avere 12 volts sul kelvin….12.20 su un tester 11.85
    su un atro…….11.90 sull’ultimo……..di quanti giri interferferiscono questi valori di tensione ??????
    solo qualche slotista ben preparato in materia elettronica può dare risposta……..
    premesso un tester è di quelli professionali ….
    per il momento tutte le idee sono belle e affascinanti…..ma viviamo sempre con l’incubo del motore fuori dal regolamento…….
    teniamo duro …..andiamo avanti in attesa che i grandi capi prendano delle decisioni alternative…..
    misuratore di parma ,,,,kelvin,,,,,,,o fonometrico….
    sempre nell’icubo vivremo………

    • Ciao a tutti. Premetto che non sono mai stato a parma a correre. Dalle foto mi sembra di vedere che il prova motori che usano è un vecchio TEKIN per i motori da RC. Nel mondo rc non lo si usa più da parecchio (a meno che nell’ultimo anno in cui io sono passato allo slot lo abbiano rispolverato…).
      Il sostituto è un prova motori della ROBITRONIC che funziona da solo con i dati legibili sul display o collegato al PC dove visualizza curve di coppia ecc., archivia i dati e tutte queste belle cose. Costicchia… Anzi costa… Chi volesse vederlo vada sul sito della casa che ora però non ricordo.

      Ciao, Gabriele Maffeis

    • Premetto che sono un ex-DJ (ex-professionista fino al ’95).

      Sulla carta il sistema offre una garanzia di precisione elevata, soprattutto se il software viene fatto specificatamente (conversione da hertz a giri/minuto).
      Il problema microfono non esiste, la frequenza è frequenza e basta; peraltro siamo in range dove qualunque microfono è sufficientemente sensibile(200 – 500 hertz).
      La camera anecoica (la prendo come una battuta) non serve: basta avvicinare l’orecchio al motore e capire la trascurabilità dei rumori circostanti.

      La questione, comunque, non è di spaccarci il cervello sui giri; come ha detto anche Enrico sappiamo tutti che, sempre nei limiti di quanto scritto sui regolamenti, il responso in pista può essere diverso dai giri al banco e non entro nel merito di schiacciature etc.

      Il sistema proposto è vantaggioso per l’economicità e la semplicità nella misura e tale vuole essere.
      Tanto per fare un esempio, nel ns. piccolo, usando l’NC2, abbiamo visto motori che con il solo uso in pista o, talvolta, di serie (ne abbiamo la certezza, senza “fregature”) dopo un pò forniscono prestazioni in pista sproporzionate rispetto alla media, ammazzando l’equilibrio ed il gusto della competizione: misurati a Soragna giravano tra i 17500 e 18500 giri.

      Lo sappiamo bene che la soluzione è dare i motori a sorteggio, lo abbiamo già fatto.

      Emilio

        • Da incompetente rispondo che non mi par che l’assorbimento possa essere un buon parametro valutativo in quanto influenzato soprattutto dagli attriti interni al motore (almeno credo… ripeto, in elettronica sono quasi un incompetente!).
          Io tempo fa avevo sperimentato un metodo per scegliere il motore migliore -tra le mie ciofeche!- per utilizzarlo poi in gara, ma senza però riuscire a valutare il numero di giri…..
          In pratica funzionava pressappoco così… usavo un motorino (non importa marca e/o modello, ma tendenzialmente ne usavo uno identico -magari un po’ usurato- ma dello stesso modello di quello che volevo “misurare”) come “generatore casuale di rpm”; poi, di volta in volta, accostavo i pignoni dei due motori fino a farli ingranare e con un tester digitale andavo a leggere sul motore da “testare” qual’era la tensione (o meglio la forza elettromotrice indotta… se non erro!) che questo era in grado di erogare.
          Tra tutte le misurazione effettuate prendevo poi il motore che riusciva a “rendere” più f.e.m. degli altri.
          Ovviamente questo sistema non dice nulla sul numero di giri e/o sulla potenza assorbita, ma dalle poche prove che ho condotto si è sempre dimostrato un sistema valido per la scelta del motore “migliore”.
          Comunque il sistema di rilevazione proposto da Enrico mi pare proprio sia sensatamente facile da realizzare (anche e soprattutto per chi non ha molta dimestichezza con componenti elettronici, saldature, ecc.) sufficientemente preciso ed economico da poter essere almeno “valutato”.
          bye, U.

          • ingegnoso il tuo sistema – se collegavi al motore “scamuffo” una resistenza e misuravi la corrente, avevi un banco freno quasi professionale

            tornando all’assorbimento, avrei dovuto chiarire che mi riferivo a quello in pista (allo spunto o in rettilineo sarebbe da vedere) – in quel caso gli attriti interni non dovrebbero essere significativi

            e’ un fatto che a livello elettrico in continua P=VI

            Ciao
            Beppe

          • Hai colto il senso della mia proposta: semplice, economico e preciso. Nessuna pretesa di proporre uno strumento da laboratorio per fare ricerca scientifica, nè misurazioni di precisione assoluta (a chi servono). Proprio come tu dici, invece, molto utile per fare valutazioni comparative sui propri motori.
            Io ho fatto proprio come te: ho usato un vecchio motore (chiamiamolo dinamo-freno tachimetrica) collegato direttamente (meglio albero-albero senza ingranaggi) al motore in esame e leggendo la tensione ai capi.
            Una variante interessante è proprio quella suggerita da altri: collegare resistenze variabili (fino a 0 ohm cioè il cortocircuito), ai capi della dinamo per apprezzare con il contagiri le diverse velocità di rotazione al variare dei carichi. In tal modo si possono confrontare i dati di diversi motori e farsi un idea più precisa del valore di coppia/giri (e quindi potenza) dei motori esaminati. Chi dispone di un alimentatore variabile può anche verificare i dati dei diversi motori al variare della tensione.

            Le misurazioni sotto carico sono enormemente più significative di quelle a vuoto (dove pesano molto gli attriti interni e le condizioni del sistema di commutazione carboncini-collettore), riproducono condizioni più reali di funzionamento e danno indicazioni (non misure!) sul valore della coppia, che secondo me sono fondamentali nella scelta di un buon motore. Confermano inoltre la regolarità di funzionamento (verificando sempre i giri/min.) ai vari regimi di rotazione, cosa non sempre scontata su questi piccoli catorcetti più adatti a videoregistratori e giocattoli (e per questo mabuchi e gli altri li producono) che ai nostri bolidi super-tecnologici (non vale per le macchine di EMILIO).

            Un metodo che io ho tentato di proporre (anche se ripeto DISAPPROVO ma mi adeguo ai motori geneticamente modificati) è di standardizzare un carico, individuando un preciso modello tra le tante eliche per aeromodelli in commercio (purtroppo standardizzare un motore-dinamo freno è impossibile) ed effettuare le misure di verifica dei motori con il carico sopra (oltretutto l’elica aiuta la misura acustica o ottica!!).
            Molti motori con gli indotti posticipati (chi lo fa mi capisce), o con la cassa strizzata per ridurre l’airgap, o con magneti un po’ troppo robusti, che a vuoto sono regolari, potrebbero farsi riconoscere per la coppia (troppo) generosa.
            Ovviamente non è vietato misurare contemporaneamente l’assorbimento di corrente, che sotto carico è un dato molto indicativo della potenza disponibile (molto più che a vuoto).

            Tutte queste elucubrazioni sono sicuramente frutto dello sciacchetrà delle 5 terre, del buon fumo e del contenuto del pulsante di EMILIO, che ho voluto sperimentare, ma vogliono solo dimostrare quanto sia STUPIDO misurare i giri a vuoto del motore, anzi quanto sia STUPIDO perdere tempo a misurare/modificare i motori che usiamo.

            Io ho scritto un nuovo software in cui si inseriscono i numeri da 1 a n corrispondenti ad n motori nuovi, i nomi di n piloti e, con un complesso algoritmo, ad ogni pilota viene assegnato un motore diverso ad ogni gara!
            E’ eccezionalmente prevista la sostituzione (pagando!) di un motore che va proprio piano.
            Alla fine della gara i motori tornano indietro e chi ha vinto paga la birra a tutti….!!
            Ovviamente esiste una versione linux e persino una MAC. Per i tradizionalisti conservatori e misoneisti (questa me l’ha detta MimmoMartinez) è fornito un sacchettino con i numeri della tombola (in verità è il metodo usato nel nostro Club).

            Stasera non rodo i motori, esco a cena con le mie Colleghe!!!

            Enrico

    • Scusate se mi intrometto: nel mondo dello slot sono un novellino, ma quello dell’audio e delle frequenze è il mio mestiere.
      Il metodo suggerito da mb è validissimo ed incontestabile: è vero che ci sono microfoni che costano migliaia di euro, ma la differenza fra un microfono economico ed uno professionale sta nella qualità del suono; in questo caso, la qualità non ha nessuna importanza e per misurare la frequenza fondamentale di un suono basta una ‘ciofeca’ qualsiasi.
      Anche la direzionalità e gli eventuali disturbi non sono dei problemi: posizionando (come necessario) il microfono vicino al motore, il suono emesso da questo sarà nettamente prevalente su qualsiasi altro suono esterno, a meno che non lo misuriate mentre avete la sirena di un’ambulanza accesa nella stanza.
      Io stavo già applicando tale metodo con le mie macchinine (non vi dico cosa ho, sennò mi sputate in un occhio), vista la mia familiarità con le misure di frequenza, e non pensavo di avere inventato chissà che cosa.
      A proposito, io uso TuneLab: è un software professionale per l’accordatura degli strumenti (in particolare, pianoforti); ne esiste una versione shareware dal costo di registrazione abbastanza risibile, ma forse l’uso del programma non è così immediato per chi non ha familiarità con la musica.
      Comunque, potete provare…

      Ciao a tutti.

  5. Ciao Enrico,
    sono appena andato a cercarmi il GTune in rete, ma….. capperino è solo x Linux!!!
    Tu x caso non è che sai se ne esiste una versione (o qualcosa del genere) anche per Windows (so che è improbabile che funzioni decentemente sotto questo sistema operativo, ma quest’è!!!!)
    bye, U.

  6. Mi sa che ho fatto un casino nell’inviare il mio commento; comunque questo è il mio…

    Scusate se mi intrometto: nel mondo dello slot sono un novellino, ma quello dell’audio e delle frequenze è il mio mestiere.
    Il metodo suggerito da mb è validissimo ed incontestabile: è vero che ci sono microfoni che costano migliaia di euro, ma la differenza fra un microfono economico ed uno professionale sta nella qualità del suono; in questo caso, la qualità non ha nessuna importanza e per misurare la frequenza fondamentale di un suono basta una ‘ciofeca’ qualsiasi.
    Anche la direzionalità e gli eventuali disturbi non sono dei problemi: posizionando (come necessario) il microfono vicino al motore, il suono emesso da questo sarà nettamente prevalente su qualsiasi altro suono esterno, a meno che non lo misuriate mentre avete la sirena di un’ambulanza accesa nella stanza.
    Io stavo già applicando tale metodo con le mie macchinine (non vi dico cosa ho, sennò mi sputate in un occhio), vista la mia familiarità con le misure di frequenza, e non pensavo di avere inventato chissà che cosa.
    A proposito, io uso TuneLab: è un software professionale per l’accordatura degli strumenti (in particolare, pianoforti); ne esiste una versione shareware dal costo di registrazione abbastanza risibile, ma forse l’uso del programma non è così immediato per chi non ha familiarità con la musica.
    Comunque, potete provare…

    Ciao a tutti.

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