内容发布更新时间 : 2024/6/1 17:34:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第5章 转速测量系统的转速分析 第5章 转速测量系统的转速分析

本转速测量系统设计采用M法进行测速，硬件电路较简单，这种测量方法所适用的测速范围下面将分析，测量精度在本设计中可以通过设置和选择的传感器加以控制（本设计中应用霍尔开关元件）。 1．测速范围

软件设计中，采用的闸门时间是1 s，T0的最大计数值是65536，因此，最大的计数量应该是在ls内不超过65535，这样，即可算出最高计数频率L。

设计数频率为f，其周期为l/f，计到65535个数据时，所用时间为：

T=65535*1/f

(1)按上述要求：当T=1 s时，为极大值

即 L=65535*l/f 所以 f=65535(HZ)

(2)本设计在实现时，设采用了12点的码盘，即轴每转一周，产生l 2个脉冲， 因此，轴实际输出频率为：

f=65535/12=5460(Hz)，

折算到转速：

n=f*60=327600(r/min)

(3)用这种方法可以测量的转速是很高的。如果这样的转速仍不能满足要求，那么还可以采用软件计数器的方法，进一步扩大其上限，这样，其上限仅取决于定时/计数器的最大允许输入频率，而采用11.0592MHZ的晶振，定时/计数器的最大允许频率约可达到500KHZ，考虑到测量的对象的特性，因此，可以认为，采用M法进行测量，其上限足够使用。这种测速方式的下限理论上也可以很低，但是当转速低到一定程度时，其误差已较大，因此，其测速下限与允许的测量误差有关。 2. 测量误差 由转速公式：n=

60m1给出 TP因m1的量化误差是一个脉冲，故转速变化：

n′=

60m1?160m160 ??PTPTPT= n+?n （5-1）

其相对误差为：

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吉林建筑工程学院电子信息科学与技术专业毕业论文 ???n1 （5-2） ?nm1nPT （5-3） 60601??? （5-4）

PTnm1??-相对误差

n′-加入一个脉冲后的转速值

?n-转速误差 由式5-4可知:

601? PTn这里T=1s，P=12，如果我们设定：

???=0.1％，那么可以计算出，

n=60/0.012=5000时，可以满足此要求，当n小于5000时，误差将超出允许范围之外。实际测量工作中，如果测量范围超过这个范围，可以加一个软件计数器，编写T0的中断程序，在中断程序中对软件计数器加1，这样，可以把计数范围扩大256倍。除了被测量量的一些系数（如：码点数）会对系统的测量产生影响外，闸门时间也是一个重要的因素，本程序中仅提供了一个l s固定的闸门时间，实际工程中，可根据需要，灵活地选择闸门时间，兼顾动态、性能等各方面的要求，以取得最好的效果。

从以上的分析可以看到，使用M法测量速度，电路和程序均较为简单，且 可以在一定的条件下满足精度的要求。当然，如果要制作全量程专用测速计， 这样的电路还是无法完全满足需要，此时，就要用到其他的一些方法。

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结论 结论

本文对单片机用于转速测量的理论、原理进行了系统的分析、比较，并对每种测量方法定性、定量的予以阐述，设计了显示接口电路和应用程序。以下从三个方面进行总结： 1．硬件电路

单片机用于转速测量种类较多，方法各有不同，在硬件设计上根据使用场合、功能和要求，采用的电路也有差异，单片机有用80C5l系列的80C3l、80C5l等，并对其进行扩展，接口采用8155、7279A等用于显示。本系统采用89C51单片机，充分利用单片机内部自带的两个16位定时/计数器进行设计，较完全的开发了单片机自身的功能，接口利用了89C5l的Po口具有较大的电流驱动能力的特点，来扩展驱动芯片，直接由单片机驱动，简化了硬件电路。有一定的实用价值和较高的性价比，可用于工业控制中的转速检测、民用电器及其他应用。 2．测量方法

在测量原理上采用先进的M的测量方法，保证了高转速的测量中获得较高的精度。应用范围广泛，可通过扩展进行二次开发。 3．改进方法和进一步的工作

转速的定时时间长、短，其设定值是人为估计的，可以针对具体的应用，根据转速的实际情况来调整定时时间。下步工作能制作完整电路工作板，即硬件电路，用示波器测量其参数。更深入的分析其精度和误差。

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吉林建筑工程学院电子信息科学与技术专业毕业论文 致谢

本文介绍的应用于单片机系统在转速这一领域的应用，具有硬件电路简单、成本低廉、编程方便、通信可靠性高的特点，实现了单片机对转速的测量的控制，它的应用非常广泛。

关于本次毕业设计，感受颇多。总的来说是可以的，富有收获的，尽管其中充满了艰辛与困难。但看到自己的成果时，所有的艰辛与疲倦都抛到了九霄云外。一种成就感在心头油然而生。另外一方面，在自己的亲身实践中，也发现了自己的一些不足的地方，有待进一步提高与改善。此次毕业设计任务是转速测量系统，在实际过程中遇到的种种问题使我在硬件和软件设计中学习到了许多知识。

整个毕业设计过程是对自己大学四年所学知识归纳总结和应用，也就是把理论知识用到实践之中去。让理论和实践相结合，以此产生实际的成果。而这正是我们学习理论知识的目的之所在。

除此之外，我们要在拥有扎实的专业知识的前提条件下，在整个设计过程中要有信心和耐心，对自己有信心，相信自己能够很好的完成本次设计任务。在不断发现问题进而解决问题，这是一个再学习的过程，其本身就是对自己的一次锻炼，培养了自己独立思考，动手解决问题的能力。从而从各个方面得到提高与完善了自己，使自己的各个方面提高到一个新的台阶，同时为以后的工作打下基础。

在本次毕业设计中，特别要感谢王老师以及其他老师和同学给我们的热心帮助和鼓励，才使得我们的毕业设计能够很好的完成。

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参考文献 参考文献

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