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單片機在電機轉(zhuǎn)速測量儀應(yīng)用 測量儀常見問題解決方法

時間:2020-07-08    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

    單片機是整個測量系統(tǒng)的主要部分,擔(dān)負(fù)對前端脈沖信號的處理、計算、以及信號的同步,計時等任務(wù),其次,將測量的數(shù)據(jù)經(jīng)計算后,將得到的轉(zhuǎn)速值傳送到顯示接口中,用數(shù)碼管顯示數(shù)值。在本系統(tǒng)中考慮到計數(shù)的范圍、使用的定時,計數(shù)器的個數(shù)及I/O口線。

   電機轉(zhuǎn)速測量需要經(jīng)過的4個基本步驟:1是控制方式;2是確定計數(shù)方式;3是信號輸入方式;4是計數(shù)值的讀??;單片機完成對電機轉(zhuǎn)速脈沖計數(shù)的控制,讀取寄存器完成轉(zhuǎn)速頻率的確定。

    其測量過程是測量轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器和電機機軸同軸連接,機軸每轉(zhuǎn)一周,產(chǎn)生一定量的脈沖個數(shù),由霍爾器件電路輸出。成為轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器的計數(shù)脈沖。同時霍爾傳感器電路輸出幅度為12V的脈沖經(jīng)光電耦合后降為5V,保持同單片機AT89C51邏輯電平相一致,控制計數(shù)時間,即可實現(xiàn)計數(shù)器的計數(shù)值對應(yīng)機軸的轉(zhuǎn)速值。主CPU將該值數(shù)據(jù)處理后,在數(shù)碼管上顯示出來。本系統(tǒng)采用89C51中的0INT中斷對轉(zhuǎn)速脈沖計數(shù)。定時器T0工作于定時方式,工作于方式1。每到1s讀一次外部中斷0INT計數(shù)值,此值即為脈沖信號的頻率,可計算出電機的轉(zhuǎn)速。

當(dāng)直流電機通過傳動部分帶圓盤旋轉(zhuǎn)時,霍爾傳感器根據(jù)圓盤上得磁片獲得一系列脈沖信號。這些脈沖信號通過單片機系統(tǒng)定時/計數(shù)器0INT計數(shù),定時器T0定時。定時器T0完成100次溢出中斷的時間T除以測得的脈沖數(shù)m,經(jīng)過單位換算,就可以算得直流電機旋轉(zhuǎn)的速度。  然后判斷是否啟動系統(tǒng)進行測量。如果是,就啟動系統(tǒng)運行。如果不是就等待啟動。啟動系統(tǒng)后,霍爾傳感器檢測脈沖到來后,啟動外部中斷,每來一個脈沖中斷一次,記錄脈沖個數(shù)。同時啟動T0定時器工作,每1秒定時中斷一次,讀取記錄的脈沖個數(shù),即電機轉(zhuǎn)速。連續(xù)采樣三次,取平均值記為一次轉(zhuǎn)速值。再進行數(shù)值的判斷,若數(shù)值高于5000rpm則報警并返回初始化階段,否則就進行正常速度數(shù)碼管顯示。

單片機的轉(zhuǎn)速測量完成,定時器T0作為內(nèi)部定時器,外部中斷來的時候讀取TH0,TL0,并同時清零TH0、TL0,使定時器再次循環(huán)計內(nèi)部脈沖。此外,對于低速情況下,我們還要設(shè)定一個軟件計數(shù)器VTT,當(dāng)外部中斷還沒來而內(nèi)部定時器已經(jīng)溢出,產(chǎn)生定時器0中斷時,增加VTT,作為三字節(jié)中的高字節(jié)。三字節(jié)組成除數(shù),上面的常數(shù)為四字節(jié),所以計算程序?qū)嶋H上就是調(diào)用一個四字節(jié)除三字節(jié)商為兩字節(jié)的程序。  為數(shù)碼管能夠顯示出來,需將二進制轉(zhuǎn)換為十進制,在將十進制轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼后,才能調(diào)用查表程序,zui后送顯示。 單片機轉(zhuǎn)速計算程序  由于本次設(shè)計的系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能是將霍爾傳感器的信號送到單片機的外部中斷口,再對周期方波進行內(nèi)部計數(shù),調(diào)用計算程序把轉(zhuǎn)速測出來??梢哉f是核心部分。



    振動頻率檢測儀是針對各種機器設(shè)備測量工作頻率而研制的,即可測量一般機器設(shè)備振動頻率、也可測量精度要求高的設(shè)備。


    儀器采用先進集成電路及高靈敏度傳感器結(jié)合而成,具有可靠性高、耗電低、抗干擾能力強的特點。


    儀器采用ABS手持式機殼及蓄電池供電方式,LCD模式顯示頻率值,操作簡便、直觀。該儀器的研制成功,將會極大的方便測試人員在現(xiàn)場進行對機器設(shè)備的檢測、標(biāo)定。


    測量方法


    測量頻率的方法有很多,按照其工作原理分為無源測頻法、比較法、示波器法和計數(shù)法等。


    計數(shù)法在實質(zhì)上屬于比較法,其中常用的方法是電子計數(shù)器法。電子計數(shù)器是一種常見、最基本的數(shù)字化測量儀器。


    基本原理


    頻率計最基本的工作原理為:當(dāng)被測信號在特定時間段T內(nèi)的周期個數(shù)為N時,則被測信號的頻率f=N/T(如右圖所示)。


    在一個測量周期過程中,被測周期信號在輸入電路中經(jīng)過放大、整形、微分操作之后形成特定周期的窄脈沖,送到主門的一個輸入端。


    主門的另外一個輸入端為時基電路產(chǎn)生電路產(chǎn)生的閘門脈沖。


    在閘門脈沖開啟主門的期間,特定周期的窄脈沖才能通過主門,從而進入計數(shù)器進行計數(shù),計數(shù)器的顯示電路則用來顯示被測信號的頻率值,內(nèi)部控制電路則用來完成各種測量功能之間的切換并實現(xiàn)測量設(shè)置。


    應(yīng)用范圍


    在傳統(tǒng)的電子測量儀器中,示波器在進行頻率測量時測量精度較低,誤差較大。


    頻譜儀可以準(zhǔn)確的測量頻率并顯示被測信號的頻譜,但測量速度較慢,無法實時快速的跟蹤捕捉到被測信號頻率的變化。


    正是由于頻率計能夠快速準(zhǔn)確的捕捉到被測信號頻率的變化,因此,頻率計擁有非常廣泛的應(yīng)用范圍。


    在傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造企業(yè)中,頻率計被廣泛的應(yīng)用在產(chǎn)線的生產(chǎn)測試中。


    頻率計能夠快速的捕捉到晶體振蕩器輸出頻率的變化,用戶通過使用頻率計能夠迅速的發(fā)現(xiàn)有故障的晶振產(chǎn)品,確保產(chǎn)品質(zhì)量。


    在計量實驗室中,頻率計被用來對各種電子測量設(shè)備的本地振蕩器進行校準(zhǔn)。


    在無線通訊測試中,頻率計既可以被用來對無線通訊基站的主時鐘進行校準(zhǔn),還可以被用來對無線電臺的跳頻信號和頻率調(diào)制信號進行分析。







    智能微水測量儀測量范圍寬、響應(yīng)時間快、測量周期短,顯示直觀,操作簡便。


    該儀器適用的領(lǐng)域非常廣泛,空氣、氮氣、氫氣、惰性氣體以及任何不含腐蝕性介質(zhì)的氣體的濕度測量;


    產(chǎn)品別稱


    微水測試儀、SF6氣體微水測試儀、氣體水份儀、露點儀、氣體露點測試儀、水分測定儀


    產(chǎn)品特征


    1、快速測量:開機后無須預(yù)加熱,快速達(dá)到露點飽和狀態(tài)。


    2、快速省氣:測定時耗氣僅2L(101.2kPa)左右。


    3、自鎖接頭:采用德國原裝進口自鎖接頭,安全可靠,無漏氣。


    4、數(shù)據(jù)存儲:采用大容量設(shè)計,較多可存儲60組測試數(shù)據(jù)。


    5、顯示清晰:液晶屏直接顯示露點、微水(ppm)、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、時間及日期、電池電量等內(nèi)容。


    6、便攜式設(shè)計:儀器更輕,攜帶、使用方便。


    7、內(nèi)置電源:內(nèi)置可充電電池,一次充足可連續(xù)工作8小時。


    產(chǎn)品參數(shù)


    1、測量范圍:-80℃~+20℃(露點)


    2、測量精度:±2℃(-80℃~-50℃)


    ±1℃(-49℃~+20℃)(工作范圍)


    3、測量時間:≤3分鐘/點


    4、采樣流量:300ml/min±20%


    5、顯示方式:液晶顯示器、全中文界面、帶背光


    6、電 源:交直兩用,充電電池可連續(xù)工作8小時


    7、檢驗方式:開機自校功能


    8、整機重量:3.5kg


    9、整機尺寸:長×寬×高=250mm×300mm×100mm


    尤其適合于SF6氣體的濕度測量,電力、石化、冶金、環(huán)保、科研院所等部門均可采用,有著極高的性價比。







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