基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)[1]

1、第1頁(yè)共43頁(yè)基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)【摘要】介紹了一種基于AT89C51單片機(jī)平臺(tái)采用光電傳感器實(shí)施電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量的方法硬件系統(tǒng)包括脈沖信號(hào)產(chǎn)生、脈沖信號(hào)處理和顯示模塊并采用C語(yǔ)言編程結(jié)果表明該方法具有簡(jiǎn)單、精度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。介紹了該測(cè)速法的基本原理、實(shí)現(xiàn)步驟和軟硬件設(shè)計(jì)【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)速測(cè)量單片機(jī)光電傳感器；電機(jī)；脈沖。第3頁(yè)共43頁(yè)2.轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的原理轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的原理2.1轉(zhuǎn)速測(cè)量方法轉(zhuǎn)速測(cè)量方

2、法轉(zhuǎn)速是指作圓周運(yùn)動(dòng)的物體在單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)其大小及變化往往意味著機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的正常與否因此轉(zhuǎn)速測(cè)量一直是工業(yè)領(lǐng)域的一個(gè)重要問(wèn)題。按照不同的理論方法先后產(chǎn)生過(guò)模擬測(cè)速法(如離心式轉(zhuǎn)速表)、同步測(cè)速法(如機(jī)械式或閃光式頻閃測(cè)速儀)以及計(jì)數(shù)測(cè)速法。計(jì)數(shù)測(cè)速法又可分為機(jī)械式定時(shí)計(jì)數(shù)法和電子式定時(shí)計(jì)數(shù)法。本文介紹的采用單片機(jī)和光電傳感器組成的高精度轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)其轉(zhuǎn)速測(cè)量方法采用的就是電子式定時(shí)計(jì)數(shù)法。對(duì)轉(zhuǎn)速的測(cè)量實(shí)際上是對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)引起的周

3、期脈沖信號(hào)的頻率進(jìn)行測(cè)量。在頻率的工程測(cè)量中電子式定時(shí)計(jì)數(shù)測(cè)量頻率的方法一般有三種：①測(cè)頻率法:在一定時(shí)間間隔t內(nèi)計(jì)數(shù)被測(cè)信號(hào)的重復(fù)變化次數(shù)N則被測(cè)信號(hào)的頻率fx可表示為fx=Nt(1)②測(cè)周期法:在被測(cè)信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖數(shù)m0則被測(cè)信號(hào)頻率fx=fcm0其中fc為時(shí)鐘脈沖信號(hào)頻率。③多周期測(cè)頻法:在被測(cè)信號(hào)m1個(gè)周期內(nèi)計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖數(shù)m2從而得到被測(cè)信號(hào)頻率fx則fx可以表示為fx=m1fcm2m1由測(cè)量準(zhǔn)確度確定。電子式定時(shí)

4、計(jì)數(shù)法測(cè)量頻率時(shí)其測(cè)量準(zhǔn)確度主要由兩項(xiàng)誤差來(lái)決定:一項(xiàng)是時(shí)基誤差另一項(xiàng)是量化1誤差。當(dāng)時(shí)基誤差小于量化1誤差一個(gè)或兩個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí)這時(shí)測(cè)量準(zhǔn)確度主要由量化1誤差來(lái)確定。對(duì)于測(cè)頻率法測(cè)量相對(duì)誤差為：Er1=測(cè)量誤差值實(shí)際測(cè)量值100%=1N100%(2)由此可見(jiàn)被測(cè)信號(hào)頻率越高N越大Er1就越小所以測(cè)頻率法適用于高頻信號(hào)(高轉(zhuǎn)速信號(hào))的測(cè)量。對(duì)于測(cè)周期法測(cè)量相對(duì)誤差為：Er2=測(cè)量誤差值實(shí)際測(cè)量值100%=1m0100%(3)對(duì)于給定的時(shí)鐘脈