非接触式转速测量装置
共振转速计原理-概述说明以及解释
共振转速计原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述共振转速计是一种基于共振原理的转速测量仪器，通过测量共振频率来准确、快速地获取被测物体的转速信息。
共振转速计在工业领域中具有广泛的应用，尤其在机械设备的维护和监测方面起着重要作用。
本文将从共振转速计的定义和原理、应用领域、以及优势和局限性等方面进行详细介绍，旨在帮助读者更深入地了解共振转速计的工作原理和应用价值。
同时，文章也将对共振转速计的未来发展进行展望，探讨其在工业领域中的潜在价值和应用前景。
1.2 文章结构本文将首先介绍共振转速计的概念和原理，从理论上深入探讨其工作原理及基本构成要素。
接着，将探讨共振转速计在实际应用领域中的具体应用情况，包括但不限于工业生产、科学研究和医疗设备等方面的应用。
同时，会对共振转速计相较于传统转速计的优势和局限性进行分析和比较，探讨其在实际应用中可能遇到的问题和挑战。
最后，文章将对共振转速计的发展前景进行展望，探讨其在未来可能的应用领域和技术创新方向。
通过全面分析和思考，旨在为读者提供对共振转速计技术的深入了解，并促进该领域的进一步研究和发展。
1.3 目的目的部分的内容：本文旨在深入探讨共振转速计的原理、应用领域以及优势和局限性，以帮助读者更全面地了解这一重要的测量工具。
通过对共振转速计的定义和原理进行详细解析，可以帮助读者理解其工作机制和技术特点。
同时，介绍共振转速计在各个领域的实际应用，展示其在工程领域中的重要作用。
了解共振转速计的优势和局限性，有助于读者在使用该设备时做出更加明智的决策，并了解其在特定情况下可能存在的限制。
通过本文的阐述，希望读者能够对共振转速计有一个全面的了解，为工程实践和相关研究提供一定的参考和帮助。
同时，也可以促进对共振转速计的进一步研究和发展，为其在不同领域的应用提供更多可能性和创新思路。
2.正文2.1 共振转速计的定义和原理共振转速计是一种利用共振现象来测量转速的仪器。
其原理基于共振现象，即当外加的激励频率与系统的固有频率匹配时，系统会发生共振，这时系统的响应幅度会显著增大。
速度传感器的种类以及对应的工作原理
速度传感器的种类以及对应的工作原理
速度传感器，也称为速度测量装置或速度探测器，是一种用于测量机械运动速度的设备。
根据不同的测量原理和使用条件，速度传感器可以分为多种类型，包括以下几种：
1. 接触式速度传感器
接触式速度传感器是一种以接触或摩擦作为测速原理的速度传感器。
它通常由一个物理接触组件和一个信号测量装置组成。
当机械部件运动时，接触组件会与运动部件表面接触，并将运动信号传递给信号测量装置。
信号测量装置可以记录每次接触的时间点，并根据时间差计算出速度值。
非接触式速度传感器是一种无接触测量原理的速度传感器。
它可以通过接收机械部件发出的电、磁、光等信号，来实现运动速度的精确测量。
根据不同类型的信号测量装置，非接触式速度传感器又可以分为多种不同的子类型：
（1）磁感应式速度传感器：利用机械部件磁场的变化来感应和测量机械运动的速度。
（3）声波式速度传感器：通过声波的反射和传播特性来测量机械部件的转速。
除了上述几种常见的速度传感器外，还有一些其他类型的速度传感器，例如通过GPS （全球定位系统）信号来测量车辆速度的GPS速度传感器，以及通过测量轮胎旋转频率来测量车辆速度的车轮速度传感器等。
总之，不同类型的速度传感器具有不同的测量原理和应用场景。
正确选择和使用合适的速度传感器，可以提高机械设备的工作效率和运行安全性。
你了解转速测量的方法有哪些
你了解转速测量的方法有哪些转速测量是指用于测量旋转物体的转速或角速度的技术方法。
转速测量在多个领域中都有应用，例如机械工程、汽车工程、航空航天工程、电力系统以及实验室研究等。
下面是一些常用的转速测量方法：1.接触式转速测量方法：-机械接触式测速器：例如机械式测速表、机械式转速计等。
这些测速器通过与旋转物体直接接触，利用测速表盘或指针的转动来显示转速。
-磁电式接触式测速器：例如霍尔元件转速传感器。
这些测速器利用旋转物体上的磁铁或磁性标记，通过磁电感应原理将转速转换为电信号输出。
-光电接触式测速器：例如光电编码器。
这些测速器使用光电转换原理，通过旋转物体上的光栅或光轮，将转速转换为光脉冲信号输出。
2.非接触式转速测量方法：-光学测量方法：例如激光测速仪、光栅测速仪等。
这些测速仪利用光学传感技术，通过测量旋转物体上的光栅或标记点的位移或速度，间接计算出转速。
-声学测量方法：例如超声波传感器、声纳传感器等。
这些测速传感器利用声音的传播速度和频率来测量旋转物体的转速。
-电磁测量方法：例如感应电动机测速法。
这种方法利用旋转物体上的导体通过磁场感应产生的感应电动势来测量转速。
-震动测量方法：例如加速度计。
这些测速器通过测量旋转物体上的振动信号来计算转速。
3.数字转速测量方法：-频率计：通过统计旋转物体上标记点通过光电传感器或磁电传感器时产生的频率来计算转速。
-计数器：通过计算单位时间内旋转物体上的标记点通过光电传感器或磁电传感器的次数来计算转速。
-相位测量方法：通过测量标记点通过光电传感器或磁电传感器所产生的信号的相位差来计算转速。
上述转速测量方法各有其特点和适用范围。
在实际应用中需要根据具体情况选择适合的测量方法。
同时，还需要注意测量精度、响应速度、适用转速范围、环境要求等因素的考虑。
非接触式转速测量仪
非接触式转速仪设计摘要随着工业生产技术的发展，尤其是风机等在各个领域的大量应用，旋转物体转速的测量变得更为频繁，因而对具有便携、快速、非接触、精确度高等特征转速测量仪表的需求性也越来越强。
本设计以STC89C54RD+单片机为核心，主要有硬件电路设计和软件设计两个部分。
硬件电路主要包括主控制器，反射式红外传感器，按键电路，显示电路以及串口通信等。
主控制器采用单片机STC89C54RD+；红外传感器用来发射和接收信号，采集数据；显示电路采用8位共阴极LED数码管动态扫描显示；串口通信传输采用标准的RS232计算机数据串行通信方式。
软件设计主要包括主程序，按键子程序，显示子程序，红外传感数据采集程序以及串口通信程序等。
该设计的产品能够对风机等的转速实现精确测量，具有大量程、精度高、价格低、结构简单、性能稳定、抗干扰能力强、快速测量、便于携带、用途广、可实现在线测量等优点，将为工业生产提供极大方便。
该设计所实现的功能：设置相应叶片数后，按开始按键即可通过红外传感器对风机转速进行实时测量，并将转速、叶片数等信息通过数码管显示，同时可以通过串口将相应数据信息反馈给PC机。
本设计实现了所要求的功能。
关键字: STC89C54，RS-232，LED，转速THE DESIGN OF NON-CONTACT ROTATIONALSPEED METERABSTRACTWith the development of the Technology of industrial production, Especially the large number of applications of fans in various fields, to measure the rotational speed of Rotating object becomes more frequent, and thus the needs of the rotational speed meter which has Features of portable, rapid, non-contact, high precision measuring and other characteristics is also growing.The design make the STC89C54RD microcontroller as the core. hardware design and software design is the Two main parts. Hardware circuit includes a master controller, reflective infrared sensors, key circuit, display circuit, and serial communications etc. Main controller using SCM STC89C54RD ; Infrared sensors used to transmit and receive signals, collecting the date; Display circuit using 8-bit common cathode LED digital tube dynamic scanning display; Serial communication transmission of computer data using standard RS232 serial communication. Software design includes the main program, the key subroutine, display routines, and the infrared sensor data acquisition program and other serial communication program. The product of design can achieve accurate measurement the rotational speed of fans etc, with a large range, high precision, low price, simple structure, stable performance, anti-interference ability, fast measurement, portable, versatile, can realize the advantages of online measurement will greatly facilitate industrial production.The implementation function of the design: After setting the appropriate number of leaves, pressing the starting button can measure the rotational speed of the fan through the infrared sensor for real-time, rotational speed and number of leaves and other information will display through the digital display, while the corresponding data will be fed back to the PC machine through the serial port.The design achieved the required functions.Key words：STC89C54，RS-232，LED，Rotational speed目录前言 (1)第1章系统总体方案设计 (3)1.1功能要求 (3)1.2整体方案设计 (3)1.3实现方式 (4)1.4单片机的选择 (5)第2章硬件电路设计 (6)2.1单片机模块 (6)2.2 232串行口模块 (7)2.3电源电路设计 (8)2.4显示电路 (9)2.5时钟电路模块 (11)2.6复位电路模块 (11)2.7红外收发电路模块 (12)2.8 PCB板的设计 (14)第3章软件程序设计 (15)3.1软件总体结构 (15)3.2串口中断程序流程图 (16)3.3串口命令执行程序流程 (17)3.4通讯协议和解析流程图 (18)3.4.1输入串口的通讯协议 (19)3.4.2串口返回的数据 (19)3.5 LED数码管显示程序 (20)3.6红外传感数据采集程序 (21)3.7按键程序 (22)第4章系统调试 (24)4.1 硬件的调试 (24)4.2 软件的调试 (25)4.3 软件硬件联接调试 (25)总结 (27)参考文献 (28)致谢 (30)附录 (31)附录1原理图 (31)附录2 PCB图 (32)前言项目的背景和作用测量转速的方法很多，但多数比较复杂。
一种电机转速测量装置的设计
一种电机转速测量装置的设计摘要本文介绍了一种电机转速测量装置的设计方案。
该装置采用了特定的传感器和微处理器，能够精确测量电机的转速，并通过显示屏和接口提供实时数据输出。
该设计方案具有简单、可靠、高精度等特点，适用于电机转速测量及控制系统中的各种应用。
介绍电机转速是衡量电机性能的重要指标之一。
在许多工业应用中，需要对电机转速进行准确测量，以确保工作效率和设备的正常运行。
本文提出的电机转速测量装置能够满足这一需求，并具有一定的创新性和实用性。
设计原理本设计方案采用非接触式磁性传感器来测量电机转速，具体原理如下：1.将一个小型磁体固定在电机的转轴上，并将磁感应线圈固定在电机壳体上。
2.当电机转动时，磁感应线圈会受到转轴上磁体的磁场变化影响，从而产生感应电动势。
3.通过对感应电动势的采样和处理，可以得到电机转速的准确值。
设计方案硬件设计硬件设计包括磁感应线圈、信号调理电路以及显示和接口部分。
1.磁感应线圈：采用高灵敏度的磁感应线圈，以确保对电机的微小磁场变化进行准确感应。
2.信号调理电路：对磁感应线圈输出的微弱信号进行放大、滤波和调整，以获得稳定、可靠的转速信号。
3.显示和接口：采用高清液晶显示屏显示电机转速，并提供多种接口，如U SB、R S232等，以实现数据的实时输出和远程监控。
软件设计软件设计方面，主要涉及信号处理与转速计算、用户界面显示和数据输出等。
1.信号处理与转速计算：采用微处理器对从信号调理电路获得的转速信号进行采样、滤波和计算，得到准确的电机转速值。
2.用户界面显示：通过设计直观友好的用户界面，将电机转速实时显示在液晶屏上，方便用户实时观察和检测。
3.数据输出：提供多种数据输出接口，如U SB、R S232等，以满足用户对转速数据的实时输出和记录需求。
特点和优势1.精确度高：通过采用高灵敏度的磁感应线圈和精确的信号处理算法，能够实现对电机转速的准确测量，误差小于1%。
2.稳定可靠：采用小型磁体和固定式磁感应线圈，避免了传统触点式测速器件的接触磨损和故障问题，提高了稳定性和可靠性。
电涡流式转速的原理
电涡流式转速的原理电涡流式转速传感器是一种常见的非接触式转速测量仪器，它广泛应用于汽车、工程机械、航空航天等领域。
其原理是利用电涡流效应检测转子表面的涡流生成情况，来确定转速。
电涡流效应是指当导电材料受到变化磁场作用时，其表面会产生涡流。
该效应具有以下几个特点：首先，涡流的产生是由于磁场的变化引起的，当导电材料与磁场相对运动或者磁场的强度发生变化时，涡流会在导体表面形成。
其次，涡流会在导体内部引起能量损耗，导致材料发热。
最后，涡流的大小与磁场的强度、导电材料的电阻率以及磁场变化的速度等因素有关。
根据电涡流效应的原理，电涡流式转速传感器的工作流程可以分为如下几步：首先，传感器中的线圈产生一个变化的磁场，这个磁场可以是交流磁场或者直流磁场。
其次，当转子表面的金属导体通过传感器时，由于磁场的变化，导体表面会形成涡流。
涡流大小与导体表面积、导体材料的电阻率以及磁场的变化速度相关。
然后，传感器检测涡流的变化情况，转化为与转速相关的电信号输出。
最后，这个电信号经过信号处理电路，可以直接读取转速值或者与其他系统进行通讯。
在电涡流式转速传感器中，磁场的变化可以由不同的方式产生，其中常见的有磁铁和霍尔元件的组合。
磁铁的磁场可以被转子表面的金属导体感应出涡流，霍尔元件可以检测到磁场的变化并输出电信号，从而间接得到转速值。
除了磁场的变化，传感器的灵敏度也受到其他因素的影响，如金属导体的电阻率、导体与传感器之间的距离等。
电涡流式转速传感器具有以下几个优点：首先，由于是非接触式的工作原理，可以避免摩擦等传感器部件损耗问题，从而提高传感器的寿命。
其次，电涡流式转速传感器的输出信号稳定可靠，不受工作环境的影响，能够适应复杂工况下的测量需求。
再次，传感器的结构简单、体积小，易于集成到其他系统中。
然而，电涡流式转速传感器也存在一些缺点：首先，由于涡流仅在导体表面形成，对于非导电物体无法测量转速。
其次，由于涡流的能量损耗，导致传感器的功耗较大。
RM-1500型转速表测量医用离心机RCF示值误差的不确定度评定
RM-1500型转速表测量医用离心机RCF 示值误差的不确定度评定摘要 RM-1500型转速表是一种非接触式转速表，在计量检测活动中经常用于测量医用离心机转速。
主要工作原理将反光纸粘贴于旋转部件上，将转速表发射出的指示光照射到反光纸上，再由光敏元件接收并记录反射光的出现频率以此获得转速值。
因有些离心机转子材质表面的反光率高，导致测量值会几倍于离心机示值并且测量值跳动太大。
本文作者经过大量实验数据，依据JJG 972-2002《离心式恒加速度试验机检定规程》，以适当的测量方法，并采用最小二乘法拟合获得离心机示值与转速表测量值的函数关系，对医用离心机的RCF示值误差测量结果作不确定度评定。
结合评定结果，总结得出光电转速表测量医用离心机转速的方法确实有一定局限性，应寻求更好的测量方法关键词医用离心机；最小二乘法；不确定度0引言医用离心机是一种重要的医学实验器，利用旋转产生的离心效果，分离生物样品中的不同组分，如细胞、细菌、病毒、内源酶等。
它作为一种工具，能够提高医学研究的效率和准确性，对医学研究和治疗具有重要的意义。
医用离心机广泛应用于医院、生物技术公司、大学和科研机构等场所，是生物医学领域不可缺少的实验设备之一。
因此，相对离心力的测量是校准医用离心机计量性能的重要部分。
目前，地方发布的医用离心机的校准规范都不要求计量相对离心力，只对转速示值误差作要求，这显然是不够的，本文选择依据《JJG 972-2002 离心式恒加速度试验机》来对医用离心机的RCF校准。
依据规程要求，采用转速表来测量转速，换算成离心力的方法。
RM-1500型转速表是一种常用的非接触式转速表，主要工作原理是先将反光纸粘贴在旋转部件上，当旋转部件上的反光贴纸经过光电传感器前时，转速表发射的指示光照射到反光纸上，反射光被转速表的光敏元件接收从而输出信号至MCU，转速表以此来记录频率。
在实际使用RM-1500光电式转速表对医用离心机测量转速时，常常会出现转速表示值稳定性差和离心机转速示值误差超差几倍的现象。
930非接触式转速仪使用说明书
930非接触式转速仪使用说明书摘要：一、产品简介二、产品特点三、使用方法四、注意事项五、故障处理六、产品维护七、售后服务正文：一、产品简介930非接触式转速仪是一款采用先进微型计算机技术、激光技术和抗干扰技术的高精度转速测量仪器。
该产品无需接触被测物体，即可准确测量转速值，数字显示，无视差。
广泛应用于各类机械设备、电机、汽车等领域的转速测量。
二、产品特点1.测量范围宽，分辨率高，能满足各类场景的测量需求。
2.采用非接触式测量原理，无需接触物体，避免对被测物体造成损伤。
3.数字显示，直观明了，便于读取测量结果。
4.抗干扰能力强，适应各种环境条件。
5.结构坚固，携带方便，适用于野外作业。
三、使用方法1.开机：按下开机键，仪器开始工作。
2.测量：对准被测物体，确保在测量范围内。
3.读数：观察显示屏，获取测量结果。
4.关机：完成测量后，按下关机键，关闭仪器。
四、注意事项1.请勿在强光、高温、潮湿、腐蚀性环境中使用本产品。
2.避免将本产品摔打、浸泡、拆解。
3.定期检查电池电量，电量不足时及时更换。
4.长时间不使用时，请将电池取出，以免损坏仪器。
五、故障处理1.若仪器无法开机，检查电池是否安装正确或已损坏。
2.若显示屏无显示，检查电池电量是否充足。
3.若测量结果异常，检查被测物体是否符合测量要求。
六、产品维护1.定期清洁镜头，保证测量精度。
2.避免长时间暴露在阳光下，以免损坏外壳。
3.定期检查传感器，确保其正常工作。
七、售后服务1.本产品保修期内，如有质量问题，可免费更换。
2.保修期内，如需维修，可享受免费维修服务。
3.超过保修期，提供有偿维修服务。
请遵循以上使用说明，正确使用930非接触式转速仪，确保产品性能稳定，延长使用寿命。
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作品测速的演示过程
作品的实测显示界面
作品的测量原理
一、激光反射信号的获取部分 二、脉冲信号的记数和转速的转换、显示 （1）使用示波器对所获电信号进行检测得到不同转速情况下信号波形图 作为激光反射后经单片机处理的脉冲信号输入到时序电路中进行相 ； 关脉冲计数的信号处理，其为转速测定精确性的主要方面，从原理上测 （2）对经放大、整形和滤波后的信号进行示波器的波形检测，分析其波 量精确性可从如下两方面得到加强：其一为波形易识别且抗干扰能力强 的电脉冲信号及其计数，故试验设计中将从激光传感器中获得的信号以 形与脉冲信号之间的变化情况比对，分析其抗干扰性能情况，并作出相 关改进； 方波信号送入后一级电路中以增强其抗干扰性；其二为脉冲信号数量计 数的时间。作为计时器的时基电路综合各种时基电路设计考虑采用具有 高精度的晶振电路，之后通过数字计数/分频电路及外围电路来实现计时 的精准。
激光传感器的原理说明
激光接收管：接收管直接输出 TTL电平，然后将1.5K的电阻 直接上拉到VCC。RECEIVE_0直 接连接到单片机的IO口。
激光发射管原理 图
激光发射管：SET_BIT0的作用是选 通该激光发射，当SET_BIT0为高电 平时，8050导通，此时调制管工作， 输出调制波，然后进过三极管放大 然后控制激光管调制发射。
实验的数据及分析
数据 实际值（圈/秒） 测量值（圈/秒） 11.19 1档 11 10.50 10.47 14.98 2档 15 15.28 15.58 18.32 3档 18 18.40 18.41 15.28 10.72 平均值（圈/ 秒）
档位
18.50
测量精度:0.01 测量最大距离:2M
作品的特色和创新点
作品的实验原理
激光传感器包含发射和接受 两部分。发射部分由一个震荡管 发出180KHz频率的震荡波后，经 当激光发射出去以后 三极管放大，激光管发光；接收 遇到物体会发生反射现象， 部分由一个相匹配180KHz的接收 接收管会接收到一个反射 管接收返回的光强，经过电容滤 信号，从而产生高低电平 波后直接接入MSP430F169单片 的变化，此时我们通过示 机的I/O接口，检测返回电压的高 波器将会看到如上图所示 低。由于激光传感器使用了调制 的方波信号。 处理，接收管只能接收相同频率 的反射光，因而可有效防止可见 光对其的影响。
作品展示
顶部激光头
液晶显示
控制按键
激光的主要特点
（一）定向发光 （二）亮度极高 （三）颜色极纯 （四）能量密度极大
作品设计的物理思想
通过与转速相关的物理 量作为触发信号，通过激光 反射经接收管接收而获得电 信号，然后将该电信号在单 位时间进行计数，即可得到 该定轴转动的转子的转速。 由角速度公式的定义可 可以导出： 知单位时间转过的角度除以 所用时间即为角速度。而转 角速度: 速是指单位时间内物体做圆 周运动的次数。现设通过单 片机捕获每转一圈所用时间 为t，则 转速: （θ为转过的圆周角，ω为角 速度，θ=2π）
作品的特色和创新点…
（1）装置运用激光捕获物体的特性，可实现全天候的测量，不受外 界环境的限制； （2）装置内部装有1302时钟芯片，可显示时间，并通过按键随时记 录某一小段时间内的平均转速值，具有实时监测性；
Байду номын сангаас
谢谢!
非接触式转速测量装置
指导老师: 参赛学生: 肖运虹 罗贤凯 严科
非接触式转速测量装置
指导老师:肖运虹 参赛学生:罗贤凯，严科，雷焓，唐晓旭，邓亮
作品中涉及到的 激光方向性好、亮度极高 激光的信号传递技术 单片机处理技术 光电转换技术 信息调理技术 激光的信号传递技 术 方法和技术
作品的设计框图
液晶显示
时钟模块
MCU处理器
键盘输入
激光采集
作品的外观图
底部开关
激光传感器详细介绍
激光传感器主要由激光头， 激光调制管，激光接收管，激光 透镜四部分组成。该激光传感器 采用的是小型激光头，这使得传 感器在重量方面有很大优势。并 且该种激光头具有内调焦的特性 ，使得它体积缩小，而激光管我 们采用了更优质的材质，使得该 激光传感器亮度更大，距离更远 ，稳定性更好。