2.转速测量系统的原理
2.1 转速测量方法
转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数其大小及变化往往意味
着机器设备运转的正常与否因此转速测量一直是工业领域的一个重要问题。按照不
同的理论方法先后产生过模拟测速法如离心式转速表、同步测速法如机械式或闪
光式频闪测速仪以及计数测速法。计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式
定时计数法。本文介绍的采用单片机和光电传感器组成的高精度转速测量系统其转速
测量方法采用的就是电子式定时计数法。
对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。在频率的工
程测量中电子式定时计数测量频率的方法一般有三种：
① 测频率法在一定时间间隔 t 内,计数被测信号的重复变化次数 N ,则被测信号的频率
fx 可表示为
f x =Nt()
② 测周期法在被测信号的一个周期内计数时钟脉冲数 m,则被测信号频率 fx fc/ m
,其中, fc 为时钟脉冲信号频率。
③ 多周期测频法:在被测信号 m个周期内, 计数时钟脉冲数 m,从而得到被测信号频
率 fx ,则 fx 可以表示为 fx mfcm, m由测量准确度确定。
电子式定时计数法测量频率时,其测量准确度主要由两项误差来决定:一项是时基
误差;另一项是量化 误差。当时基误差小于量化误差一个或两个数量级时,这时测
量准确度主要由量化误差来确定。对于测频率法,测量相对误差为：
Er=测量误差值实际测量值% =N% ()
由此可见,被测信号频率越高, N 越大, Er 就越小,所以测频率法适用于高频信号
(高转速信号) 的测量。对于测周期法,测量相对误差为：
Er=测量误差值实际测量值% =m% ()
对于给定的时钟脉冲 fc , 当被测信号频率越低时,m越大, Er 就越小,所以测周期法适
用于低频信号(低转速信号) 的测量。对于多周期测频法,测量相对误差为：
Er=测量误差值实际测量值 %=m% ()
从上式可知,被测脉冲信号周期数 m越大, m就越大,则测量精度就越高。它适用
于高、低频信号(高、低转速信号) 的测量。但随着精度和频率的提高, 采样周期将大大
延长,并且判断 m也要延长采样周期不适合实时测量。
根据以上的讨论考虑到实际应用中需要测量的转速范围很宽上述的转速测量方
法难以满足要求因此研究高精度的转速测量方法以同时适用于高、低转速信号的测
量不仅具有重要的理论意义也是实际生产中的需要。
2.2 转速测量原理
一般的转速长期测量系统是预先在轴上安装一个有 齿的测速齿盘用变磁阻式
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2011-03-13
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xiaohua_cq2012-02-15有详细的电路图，但是里面有错误
