采用AT89C52单片机的红外线的转速测量仪
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2010-11-28
18:27:08
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基于红外线的转速测量仪研制
测量转子速度的方法很多，但多数比较复杂[1]。目前，测量转速的方法主要有四种[2]：机
械式、电磁式、光电式和激光式。机械式主要利用离心力原理，通过一个随轴转动的固定
质量重锤带动自由轴套上下运动，根据不同转速对应不同轴套位置获得测量结果原理简单
直接，不需额外电器设备，适用于精度要求不高、接触式的转速测量场合。电磁式系统由
电磁传感器和安装在轴上的齿盘组成，主轴转动带动齿盘旋转，齿牙通过传感器时引起电
路磁阻变化，经过放大整形后形成脉冲，通过脉冲得到转速值。由于受齿盘加工精度、齿
牙最小分辨间隔、电路最大计数频率等限制，测量精度不能保证。光电式结构类似于电磁
式结构，把旋转齿盘换作光电编码盘或黑白相间的反射条纹，把电磁传感器换作光电接收
器，通过对反射回来的光脉冲信号计数得到测量结果。由于受条纹最小分辨间隔、电路最
大计数频率等限制，测量精度不能保证，所测转速值和电磁式一样为两个计数脉冲间距的
平均值。激光测速技术(LDV)是一种正在发展中的测速技术，通过激光多普勒效应获得转
动体的瞬时角速度，理论上具有很高的瞬时转速测量精度，但目前实际产品精度不够高，
并且价格昂贵，在实际使用上受到限制。通过改进已有的电磁式传感器，设计一种适于瞬
时转速测量的新型传感器，在旋转机械瞬时状态分析中具有一定的实际意义。
本文以传统的电磁式系统为基础，研制一种使用红外辐射技术的新型转速测量仪，安
装方便，对周围环境要求不高，可以很容易地完成转速的测量。具有较宽的动态测量范围
测量精度较高。
2 系统设计
测速系统总体结构如图 1 所示，主要包括红外测速传感器（由红外发射与接收电路和
齿盘组成）、信号处理电路、单片机以及数字显示部分。其工作过程如下：当齿盘旋转时
由于轮齿的遮挡，红外发射管与接收管之间的红外线光路时断时续，信号处理电路将此变
化的光信号转换为电脉冲信号，一个脉冲信号即表示齿盘转过一个齿。单片机对脉冲进行
计数，同时通过其内部的计时器对接收一定数目的脉冲计时，根据脉冲数目及所用时间就
可 计 算 出 齿 盘 的 转 速 ， 最 后 通 过 数 字 显 示 部 分 将 转 速 显 示 出 来 。
2.1 系统硬件设计
根据红外测速的原理，系统的电路设计如图 2 所示。
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szjmelon2013-11-23一般般,能用
