基于单片机的转速测量系统
基于单片机的转速测量系统设计讲解

基于单片机的霍尔测速报警系统的设计摘要转速作为工程中应用的一个非常广泛的参数,它的测量方法有很多,而模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法,这种测量方法已不能适应现代科技发展的要求,在测量范围以及测量精度上,已不能满足大多数系统的使用。
随着大规模及超大规模集成电路技术的迅速发展,数字系统测量得到普遍应用,特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理能力,使得全数字测量系统越来越普及,其转速测量系统也可以用全数字化处理。
本设计属于码盘转速测量系统,用来测量来自于外部的不同的转速值。
实现转速的实时测量和显示。
本系统以AT89C51单片机为核心,旋转编码器实时轴转速测量,同时用八位串行段码式LCD数码管显示模块显示。
旋转编码器输出电压为4.25V,8位二进制自然码送入单片机处理后经过计算处理,再查表转换为10进制数,送LCD模块显示。
本文从转速测量原理入手,详细阐述了转速测量系统的工作过程,以及硬件电路的设计、显示效果。
本文吸收了硬件软件化的思想,实现了题目要求的功能。
关键词:转速测量, 旋转编码器,单片机, LCD显示模块ABSTRACTSpeed is a very wide range of engineering applications one parameter , the measurement method more, and collection and processing of analog simulation has been the main method of speed measurement , this measurement method can not meet the requirements of modern technology , the measurement range and the measurement accuracy, can not meet with most systems. With the scale and development of VLSI technology, digital systems have been widely used to measure , especially for single-chip digital signal processing power pulse , so that the increasing popularity of digital measuring system , the speed measurement system can also be used the whole digital processing .The design for the code wheel speed measurement system for measuring the speed of different value from the outside. Achieve real-time measurement speed display . Specific applications AT80C51 microcontroller as the core , rotary encoder shaft speed real-time measurement , while eight serial code segment LCD display module displays . Rotary encoder output 4.25V, 8 -bit binary code into the microcontroller processing natural treatment has been calculated , and then converted to a decimal number look-up table , sending the LCD module .In this paper, starting from the speed measurement principle , elaborated on the work process speed measurement systems, and hardware design , display effect. This article has absorbed the idea of hardware and software to achieve the requirements of the subject function.Keywords: speed measurement, rotary encoder, microcontroller, LCD display module1绪论1.1转速测量技术简介转速测量是利用相关精密仪器测量运动物体的角位移的一种测量方法,常用的测量仪器为测量角位移的数字编码器和光电轴编码器,因其具有分辨率强、测量精度高和工作可靠等特点,被广泛用于测速系统中。
基于单片机的转速测量系统设计

第31卷第3期延安大学学报(自然科学版)Vol.31No.3 2012年9月Journal of Yanan University(Natural Science Edition)Sep.2012 DOI:10.3969/J.ISSN.1004-602X.2012.03.051基于单片机的转速测量系统设计陈博炜(延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000)摘要:为了设计简单可靠的直流电机测速装置,提出基于单片机为核心的电机速带测量系统。
整个系统的构架包括转速信号的采集,转速信号的处理,转速的计算与显示。
信号处理电路主要是将传感器输出的带有外界噪声的不稳定的电信号转化成理想的方波;转速的计算利用单片机AT89C51的定时器和计数器。
根据系统编写源程序,并通过运行试验证明,该系统结构简单,测量结果稳定可靠,满足电机的测速要求。
关键词:单片机;转速测量;传感器中图分类号:TN702文献标识码:A文章编号:1004-602X(2012)02-0051-05由于电机在运行的过程中,转速的平稳性很重要,而且电机在生产过程中要进行检验,其中转速就是个非常重要的参数,所以要适时对电机的转速进行测量,来检测电机的工作情况,以及电机的质量问题,有效地反映电机的状况,因此转速测量是非常重要的一个环节,具有非常大的现实意义。
因为现在单片机的应用为转速测量提供了方便有效的解决方案,所以智能化的电机转速测量应用非常广泛[1]。
1转速测量系统设计方案基于单片机的转速测量,所以主要功能利用传感器将转速信号转换成电信号,然后由AT89C51单片机接收传感器传来的脉冲信号,根据外部中断,以及内部定时器进行记数计算出电机转速送到LED 显示[2]。
组成及框图如图1所示:图1转速测量框图2转速测量系统的硬件电路设计硬件设计的任务是根据总体设计要求,在选择的机型的基础上,具体确定系统中所要使用的元器件,设计出系统的电路原理图。
该系统包括传感器,处理电路,计数器,和显示四部分。
基于单片机的电机转速测量系统设计_(附图及源程序)

摘要在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。
模拟式采用测速发电机为检测元件,得到的信号是模拟量。
数字式通常采用光电编码器,霍尔元件等为检测元件,得到的信号是脉冲信号。
随着微型计算机的广泛应用,特别是高性能价格比的单片机的出现,转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法。
本文便是运用AT89C51单片机控制的智能化转速测量仪。
电机在运行过程中,需要对其进行监控,转速是一个必不可少的一个参数。
本系统就是对电机转速进行测量,并可以和PC机进行通信,显示电机的转速,并观察电机运行的基本状况。
本设计主要用AT89C51作为控制核心,由霍尔传感器、LED数码显像管、HIN232CPE电平转换、及RS232构成。
详细介绍了单片机的测量转速系统及PC机与单片机之间的串行通讯。
充分发挥了单片机的性能。
本文重点是测量速度并显示在5位LED数码管上。
其优点硬件是电路简单,软件功能完善,测量速度快、精度高、控制系统可靠,性价比较高等特点。
关键字:MSC-51(单片机);转速;传感器目录摘要 (1)Abstract .................................... 错误!未定义书签。
1 序言 (1)2 系统功能分析 (2)2.1 系统功能概述 (2)2.2 系统要求及主要内容 (3)3 系统总体设计 (4)3.1 硬件电路设计思路 (4)3.2 软件设计思路 (4)4 硬件电路设计 (6)4.1 单片机模块 (6)4.1.1 处理执行元件 (6)4.1.2 时钟电路 (10)4.1.3 复位电路 (11)4.1.4 显示电路 (12)4.2 霍尔传感器简介 (15)4.2.1 霍尔器件概述 (15)4.2.2 霍尔传感器的应用 (16)4.2.3 AH41霍尔开关 (17)4.3 发送模块 (18)5 软件设计 (22)5.1 单片机转速程序设计思路及过程 (22)5.1.1 单片机程序设计思路 (22)5.1.2 单片机转速计算程序 (23)5.1.3 二-十进制转换程序 (24)5.2 程序设计 (27)6 系统调试 (29)6.1 硬件调试 (29)6.2 软件调试 (30)6.3 综合调试 (32)6.4 故障分析与解决方案 (33)6.5 结论与经验 (34)参考文献 (36)致谢 (37)附录 (38)附录1 电路原理图 (38)附录2 元器件清单 (39)1 序言智能化转速测量可以对电机的转速进行测量,电机在运行的过程中,需要对其平稳性进行监测,适时对转速的测量有效地可以反映电机的状况。
基于AT89C52单片机的转速测量系统设计

目录1.1单片机技术课程设计任务书 (3)1.1.1课程设计任务 (3)1.1.2课程设计目的 (3)1.1.3课程设计要求 (3)1.1.4课程设计内容 (3)1.1.5课程设计报告要求 (3)1.1.6课程设计进度表安排 (4)1.1.7课程设计考核办法 (4)1.2总体设计方案(画出一个实现电路功能的大致框图) (5)2.硬件电路(各组成部分电路)设计及其原理说明 (6)2.1转速信号采集 (6)2.2转速信号处理电路 (7)2.3测量系统主机部分设计 (9)2.3.1复位电路 (9)2.3.2晶振电路 (11)2.3.3最小系统的仿真 (12)2.4显示部分设计 (13)3.软件系统设计 (18)3.1语言的选用 (18)3.2主程序初始化 (19)3.2.1定时器的初始化 (19)3.2.2中断允许控制 (20)4.元器件的选择及其相关技术数据,参数的计算 (22)4.1传感器 (22)4.2放大器 (24)4.3单片机AT89C52 (25)4.4LED显示器 (29)5.总体电路原理图及其整个电路的工作原理.............................................. 错误!未定义书签。
5.1总体电路原理图见附表A。
........................................................... 错误!未定义书签。
5.2转速测量系统的原理。
................................................................... 错误!未定义书签。
5.2.1转速测量方法........................................................................ 错误!未定义书签。
5.2.2转速测量原理........................................................................ 错误!未定义书签。
基于单片机的电机转速测量系统的设计

仪 表 技 术 与 传 感 器
I sr me t T c n q e a d S n o n tu n e h iu n e s r
2 1 01
第 8期
No 8 .
基 于单 片机 的 电机 转 速测 量 系统 的设 计
王文成 李 ,
(. 1 潍坊学院信息与控制工程 系, 山东潍坊
霍尔元件作为 一种转 速测量 系统 的传 感器 , 有体 积小 、 它 重量轻 、 安装方便 等优点 , 该传 感器 是利用 霍尔效 应 原理 工作
式 中: 电机 的转 速 ; n为 P为 电机转 一 圈 的脉 冲数 ; T为输 出方 波信号 的周期 。
2 系 统 硬 件 设 计
收稿 日期 :0 0—1 21 2—2 收修改稿 日期 :0 1 3—1 7 2 1 一o 3
率, 根据式 ( ) 1 可计算 出 电机 的转速 。转 速检 测装 置的 软件 系 统主要包括 : 测速 主程序 、 据处 理子程 序 和显示 子程 序 。主 数
2 2 电 源 电路 .
图 5 电 机 测 速 电 路
3 软 件 设 计
系统 采用单片机 中的 I T N 0中断对转速 脉 冲进 行计数 。定
罩
时器 T 工作 于外部 事件 计数方式 , 1 对转速脉 冲计数 ; T O工作 于 定时器方式 。每到 1 读 1 8 次计数 值 , 此值 即为脉 冲信 号的频
式 中 : 为霍尔器件 的灵敏度 系数 ; 为控制 电流 ; , B为磁 感应
强度 。
等 I 。他们各 有优 点和缺点 , 3 直流测速 发 电机 是应用 范 围较 广 的测速元件 , 它的主要优点是 灵敏度 、 高线性误 差小 , 由于 但 它具有 电刷和换 向接触装置 , 因而可靠性 较差 , 应用 范 围有限 ; 普通光 电编码器 虽然精 度较 高 , 体积 大 , 但 成本 高。霍尔 元件 具有尺寸小 、 外围电路 简单 、 使用 寿命 长、 调试 方便等 特点用它
基于单片机的转速测量系统设计

基于单片机的转速测量系统设计作者:马晓鑫来源:《科技视界》2019年第17期【摘要】伴随着我国科学技术水平的快速发展,当前我国对单片机的转速测量系统控制这一领域也越来越趋于智能化。
本文主要以单片机平台为主要的出发点,对电机进行转速测量所选取的方法主要是通过光电传感器来实现的,并且这其中还利用了一系列的语言编程,来综合性的实现对单片机的转速进行有效测量。
【关键词】单片机;转速测量;系统设计中图分类号: U467.43 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)17-0040-002DOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2019.17.0180 引言当前随着经济全球化的进程不断加深,无论是我国还是国际上其他国家都对测量电动机转速的方法有了新的研究。
而对这些方法综合来看,它主要包括了以模拟测速、同步测速等一系列为主要形式的测速方法。
虽然这些方法当前已经被广泛地应用在我国的电动机测速这一方面,但是所并未能够从本质上被我国所全面化的应用。
因此,当前对电机转速测量系统进行研究已经成为了我国当前发展的一大重要课题。
通过利用光电传感器来对电机转速测量系统的准确性进行有效地提高。
1 关于单片机的转速测量方法单片机的转速指的是它在正常运转过程中在单位时间内所转的圈数多少,并且它所转的圈数的多少以及圈数的大小都会影响它的正常运转。
因此,对单片机的转速进行测量是我国当前工业发展的一个重要的研究领域。
当前,我国根据不同的转速理论的应用对单片机的转速测量方法主要分为了三大类型的测量方法,而文章主要介绍的测量方法是通过对单片机和光电传感器的组成来实现转速测量的,这主要表现在了以下的几种测量方法之中:首先,测频率法。
在应用这种方法期间的首要要求主要是要有一个固定化的时间t,然后对它在这个单位时间之内的固定频数信号次数进行记录(N),最终被测信号的频率就可以通过这两大要素表现出:其中最主要的公式就是fx=NT。
基于单片机的转速测量系统设计讲解

基于单片机的霍尔测速报警系统的设计摘要转速作为工程中应用的一个非常广泛的参数,它的测量方法有很多,而模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法,这种测量方法已不能适应现代科技发展的要求,在测量范围以及测量精度上,已不能满足大多数系统的使用。
随着大规模及超大规模集成电路技术的迅速发展,数字系统测量得到普遍应用,特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理能力,使得全数字测量系统越来越普及,其转速测量系统也可以用全数字化处理。
本设计属于码盘转速测量系统,用来测量来自于外部的不同的转速值。
实现转速的实时测量和显示。
本系统以AT89C51单片机为核心,旋转编码器实时轴转速测量,同时用八位串行段码式LCD数码管显示模块显示。
旋转编码器输出电压为4.25V,8位二进制自然码送入单片机处理后经过计算处理,再查表转换为10进制数,送LCD模块显示。
本文从转速测量原理入手,详细阐述了转速测量系统的工作过程,以及硬件电路的设计、显示效果。
本文吸收了硬件软件化的思想,实现了题目要求的功能。
关键词:转速测量, 旋转编码器,单片机, LCD显示模块ABSTRACTSpeed is a very wide range of engineering applications one parameter , the measurement method more, and collection and processing of analog simulation has been the main method of speed measurement , this measurement method can not meet the requirements of modern technology , the measurement range and the measurement accuracy, can not meet with most systems. With the scale and development of VLSI technology, digital systems have been widely used to measure , especially for single-chip digital signal processing power pulse , so that the increasing popularity of digital measuring system , the speed measurement system can also be used the whole digital processing .The design for the code wheel speed measurement system for measuring the speed of different value from the outside. Achieve real-time measurement speed display . Specific applications AT80C51 microcontroller as the core , rotary encoder shaft speed real-time measurement , while eight serial code segment LCD display module displays . Rotary encoder output 4.25V, 8 -bit binary code into the microcontroller processing natural treatment has been calculated , and then converted to a decimal number look-up table , sending the LCD module .In this paper, starting from the speed measurement principle , elaborated on the work process speed measurement systems, and hardware design , display effect. This article has absorbed the idea of hardware and software to achieve the requirements of the subject function.Keywords: speed measurement, rotary encoder, microcontroller, LCD display module1绪论1.1转速测量技术简介转速测量是利用相关精密仪器测量运动物体的角位移的一种测量方法,常用的测量仪器为测量角位移的数字编码器和光电轴编码器,因其具有分辨率强、测量精度高和工作可靠等特点,被广泛用于测速系统中。
基于单片机的电机转速测量系统设计

基于单片机的电机转速测量系统设计一、绪论电机是现代工业生产中常用的电力传动装置,其转速的准确测量对于工业生产的稳定运行和质量控制具有重要意义。
本文设计了一种基于单片机的电机转速测量系统,通过对电机转速的实时监测和数据采集,实现对电机运行状态的有效控制和管理。
二、系统设计方案1.硬件设计:a.使用单片机作为控制核心,选择适合的单片机芯片,如STC89C52b.采用光电传感器作为转速检测元件,通过将光电传感器的发光管与光敏电阻相对应,并将其安装在电机转轴上,当转轴旋转时,光敏电阻会根据光线的变化产生电信号,通过电压变化实现转速测量。
c.添加滤波电路,通过对信号进行滤波处理,保证测量结果的稳定性和准确性。
d.利用LCD液晶显示模块,显示电机的实时转速。
e.设计相关电源和电路,保证系统正常运行。
2.软件设计:a.使用C语言编程,通过单片机的编程框架,编写测量转速的程序。
b.通过定时器中断的方式,实时采集光电传感器的信号,并进行信号处理,得到电机的实时转速值。
c.将转速值存储在内部存储器中,以备后续分析和处理。
d.利用LCD液晶显示模块,将转速值显示在LCD屏幕上,实现实时监测。
三、系统特点1.精确度高:通过光电传感器和滤波电路的配合使用,能够准确测量电机的转速,保证测量结果的准确性。
2.实时监测:通过单片机的编程,能够实时监测电机的转速,及时发现异常情况并进行处理。
3.数据采集:可以将转速数据存储在内部存储器中,方便后续分析和处理,实现对电机的有效控制和管理。
4.易于操作:通过LCD液晶显示模块,能够直观地显示转速值,操作简单方便。
5.低成本:该系统采用单片机作为核心,硬件设备简单,成本较低。
四、系统优化1.添加报警功能:当电机转速超过设定值或低于设定值时,系统能够及时发出警报提示操作人员,防止电机在异常情况下继续运行,保护设备安全。
2.添加通信功能:通过添加通信模块,将转速数据传输至上位机或者其他设备,实现对电机的远程监控和控制。
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摘要本论文介绍了一种基于AT89C51单片机平台,采用光电传感器进行电机转速测量的方法,介绍了该测速法的基本原理、实现步骤和软硬件设计。
为了设计简单可靠的直流电机测速装置,提出了基于单片机为核心的电机转速测量系统。
整个系统的构架包括转速信号的采集,光电转换及信号处理电路设计,整形驱动电路设计,复位电路设计,晶振电路设计,LED显示电路设计。
整形放大电路主要是将传感器输出的不稳定的电信号转化成脉冲信号; 转速的计算利用单片机AT89C51 的定时器和计数器。
根据系统编写源程序,并通过运行试验证明。
该系统结构简单,测量结果稳定可靠,满足电机的测速要求。
关键词:转速测量;单片机;光电传感器;电机AbstractThis paper introduces a platform based on AT89C51, adopt the method of photoelectric sensor to implement motor speed measurement, introduces the basic principle of the speed measuring method, implementation steps and the hardware and software design. In order to design a simple and reliable device for dc motor speed estimation, motor speed measurement system based on single chip microcomputer as the core is put forward. The architecture of the whole system including the speed signal acquisition, rotation speed signal processing, speed calculation and display. Plastic amplifying circuit is mainly the sensor output with outside noise of the unstable signal into pulse signal; Rotational speed of the calculation of AT89C51 single-chip timer and counter. Write the source program according to the system, and by running the experiment proved that the system has simple structure, stable and reliable measurement results, satisfy the requirement of the motor speed.Keywords:Speed measurement; Single chip microcomputer; Photoelectric sensor; The motor目录1 概述 (1)1.1数字化转速测量系统的发展背景 (1)1.2 本设计课题的目的和意义 (1)2 转速测量系统的原理与方法 (2)2.1转速测量原理 (2)2.2转速测量方法 (2)3 系统方案提出和论证 (4)3.1方案设计 (4)3.2系统原理 (4)4 系统硬件设计 (5)4.1 转速信号采集 (6)4.2光电转换及信号处理电路设计 (7)4.2.1整形驱动电路设计 (8)4.3单片机AT89C51介绍 (8)4.4 最小系统的设计 (10)4.4.1复位电路设计 (10)4.4.2 晶振电路设计 (12)4.5显示部分电路设计 (13)5 系统软件设计 (15)5.1 主程序初始化 (15)5.2主程序流程图子程序流程图 (15)5.3系统总程序 (16)总结 (20)参考文献 (21)致 (22)1 概述1.1数字化转速测量系统的发展背景目前国外测量电机转速的方法很多,按照不同的理论方法,先后产生过模拟测速法(如离心式转速表、用电机转矩或者电机电枢电动势计算所得)、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪)以及计数测速法。
计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。
传统的电机转速检测多采用测速发电机或光电数字脉冲编码器,也有采用电磁式(利用电磁感应原理或可变磁阻的霍尔元件等)、电容式(对高频振荡进行幅值调制或频率调制)等,数字化测速法具有测速精度高,分辨能力强,受器件影响小的优点,被广泛应用于调速要求高,调速围大的调速系统。
其中应用最广的是光电式测速系统,它具有低惯性、低噪声、高分辨率和高精度的优点,使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用。
而光电传感器的电机转速测量系统则有准确度高、采样速度快、测量围宽和测量精度与被测转速无关等优点,具有广阔的应用前景。
1.2 本设计课题的目的和意义在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中,常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。
要测速,首先要解决是采样问题。
在使用模技术制作测速表时,常用测速发电机的方法,即将测速发电机的转轴与待测轴相连,测速发电机的电压高低反映了转速的高低。
为了能精确地测量转速外,还要保证测量的实时性,要求能测得瞬时转速方法。
因此转速的测试具有重要的意义【1】。
论文设计以单片机为中心,设计出全数字化测量转速系统,采用单片机构成控制系统,可以节约人力资源和降低系统成本,从而有效的提高工作效率,在工业控制和民用电器中都有较高使用价值。
其可以应用于工业控制中的某一部分,如数控车床的电机转速检测和控制、水泵流量控制以及需要利用转速检测来进行控制的许多场合。
如车辆的里程表、车速表等。
其次该转速测量系统由于采用全数字化结构,因而可以很方便的和工业控制计算机进行连接,实行远程管理和控制,进一步提高现代化水平。
并且,几乎不需做很大改变直接就能作为单独的使用产品。
总之,转速测量系统的研究是一件非常有意义的课题【2】。
这次设计容包含知识全面,对光电传感器测量发电机转速的不同的方法及原理设计有较多介绍,在测量系统中能学到关于测量转速的传感器采样问题,单片机部分的容,显示部分等各个模块的通信和联调。
全面了解单片机和信号放大的知识,进一步锻炼了在信号采集,处理,显示方面的实际工作能力。
2 转速测量系统的原理与方法2.1转速测量原理转速是指作圆周运动的物体在单位时间所转过的圈数,其大小及变化往往意味着机器设备运转的正常与否,因此,转速测量一直是工业领域的一个重要问题。
按照不同的理论方法,先后产生过模拟测速法(如离心式转速表)、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪)以及计数测速法【3】。
计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。
本文介绍的采用单片机和光电传感器组成的高精度转速测量系统,其转速测量方法采用的就是电子式定时计数法。
采用数字测速法进行转速测量,其测量原理是:在固定的时间,记录光电传感器发生的脉冲信号数量,从而转换为实际转速。
设固定的测量时间为Tc (min ),计数记录的脉冲个数为m,假设脉冲发生器每转输出q 个脉冲,对应被测转速为n(r/min),则频率60/*n q f =Hz;在测量时间Tc ,记录光电传感器输出的脉冲个数m=f Tc *.所以,只要我们测得m 值,就可得出实际转速值。
2.2转速测量方法按转速测量原理可分为三类转速测量方法:1.在一定的时间T 测取旋转编码器输出的脉冲个数,用以计算这段时间的转速,称为“M ”法测速,又称为频率法。
M 法测速的分辨率与实际转速的大小无关【4】。
在时间T ,转轴转过的弧度数为X τ,则的转速n 可由下式表示:T X n πτ260= (2-1)转轴转过的弧度数X τ,可用下式所示:p m X 12πτ= (2-2) 将(2-1)式代入(2-2)式,得转速n 的表达式为:pT m n 160= (2-3)n -转速单位;(转/分)T -定时时间单位;(秒)2.“T ”法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速,又被称为周期法测速。
“T ”法一般用于低速测量,速度越低测量精度越高,但在测量高转速时,误差较大。
T 法测速同样也是用计数器实现的。
与M 法测速不同的是,它所计的是计算机发出的高频时钟脉冲的个数,以旋转编码器输出的相邻两个脉冲的同样变化沿作为计数器的其实点和终止点【5】。
T 法测速的分辨率与转速高低有关,转速越低,分辨能力越强。
定时器对时基脉冲(频率为c f )进行计数定时,在T P 计数值若为m 2,则计算公式为:p pT n 60= (2-4) 即:260pm f n c= (2-5)p -为转轴转一周脉冲发生器产生的脉冲数。
c f -为硬件产生的基准时钟脉冲频率单位Hz 。
n -转速单位;(转/分)。
2m -时基脉冲。
3.“M/T ”法,结合上述这两种方法的优点,一方面象“M ”法那样在对光电传感器发出的脉冲计数的同时,也象“T ”法那样计取脉冲的时间,通过计算即可得出转速值。
在实际测量中,还须设定定时时间,兼顾高、低转速时的精度影响,适时调节采样时间,它的关键是计数同步开始和关闭【6】。
实际的检测时间与旋转编码器的输出脉冲一致,能有效减小测速误差。
设高频脉冲的频率为c f ,脉冲发生器每转发出P 个脉冲,由式(2-2)和(2-5)可得“M/T ”法转速计算公式为:2160pm m f n c = (2-6) n -转速值。
单位;(转/分)。
fc -晶体震荡频率。
单位Hz 。
1m -输入脉冲数,反映转角。
2m -时基脉冲数。
3 系统方案提出和论证转速测量的方案选择,一般要考虑传感器的结构、安装以及测速围与环境条件等方面的适用性;再就是二次仪表的要求,除了显示以外还有控制、通讯和远传方面的要求【7】。
由于光电传感器具有频谱宽、不易受电磁干扰的影响、非接触式测量、响应快、可靠性高等优点。
随着激光、光纤、CCD技术的发展,光电式传感器在自动检测、计算机和控制系统中得到了广泛的应用。
经过我查资料、构思和自己的设计,通过分析,从实现难度、熟悉程度、器件用量等方面综合考虑,最终选择了下面方案【8】。
3.1方案设计光电式传感器是将被测量的转速转换成光信号,再通过光电器件把光信号转换成电信号的一种传感器。
图3.1为光电传感器的原理框图,它一般由光源,光学通路,光电器件三部分组成【9】。