基于單片機的轉速測量系統[1]

1、第1頁共43頁基于單片機的轉速測量系統設計基于單片機的轉速測量系統設計【摘要】介紹了一種基于AT89C51單片機平臺采用光電傳感器實施電機轉速測量的方法硬件系統包括脈沖信號產生、脈沖信號處理和顯示模塊并采用C語言編程結果表明該方法具有簡單、精度高、穩定性好的優點。介紹了該測速法的基本原理、實現步驟和軟硬件設計【關鍵詞】轉速測量單片機光電傳感器；電機；脈沖。第3頁共43頁2.轉速測量系統的原理轉速測量系統的原理2.1轉速測量方法轉速測量方

2、法轉速是指作圓周運動的物體在單位時間內所轉過的圈數其大小及變化往往意味著機器設備運轉的正常與否因此轉速測量一直是工業領域的一個重要問題。按照不同的理論方法先后產生過模擬測速法(如離心式轉速表)、同步測速法(如機械式或閃光式頻閃測速儀)以及計數測速法。計數測速法又可分為機械式定時計數法和電子式定時計數法。本文介紹的采用單片機和光電傳感器組成的高精度轉速測量系統其轉速測量方法采用的就是電子式定時計數法。對轉速的測量實際上是對轉子旋轉引起的周

3、期脈沖信號的頻率進行測量。在頻率的工程測量中電子式定時計數測量頻率的方法一般有三種：①測頻率法:在一定時間間隔t內計數被測信號的重復變化次數N則被測信號的頻率fx可表示為fx=Nt(1)②測周期法:在被測信號的一個周期內計數時鐘脈沖數m0則被測信號頻率fx=fcm0其中fc為時鐘脈沖信號頻率。③多周期測頻法:在被測信號m1個周期內計數時鐘脈沖數m2從而得到被測信號頻率fx則fx可以表示為fx=m1fcm2m1由測量準確度確定。電子式定時

4、計數法測量頻率時其測量準確度主要由兩項誤差來決定:一項是時基誤差另一項是量化1誤差。當時基誤差小于量化1誤差一個或兩個數量級時這時測量準確度主要由量化1誤差來確定。對于測頻率法測量相對誤差為：Er1=測量誤差值實際測量值100%=1N100%(2)由此可見被測信號頻率越高N越大Er1就越小所以測頻率法適用于高頻信號(高轉速信號)的測量。對于測周期法測量相對誤差為：Er2=測量誤差值實際測量值100%=1m0100%(3)對于給定的時鐘脈