【正文】 是：系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。因而，復(fù)位是 一個很重要的操作方式。其電路圖如下圖所示： 圖 8 顯示模塊 其他模塊 （ 1）復(fù)位電路 單片機復(fù)位電路 是指 單片機的初始化操作。每段上加上合適的電壓，該段就點亮。 圖 6 轉(zhuǎn)速傳感器電路圖 脈沖信號的處理模塊 轉(zhuǎn)速信號處理電路為一個放大電路，因為產(chǎn)生的電壓信號很小，所以需要進行放大處理，一般至少要放大 1000 倍，然后再進行信號處理工作。所選用的紅外二極管 IR3401，在正向工作電流為 20mA時，其導通電壓為 — ，所選用的發(fā)光二極管的正向壓降一般為 — ，電流為 10— 20mA。對于被測電機的轉(zhuǎn)速在 90— 1700r/min 的來說，每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生 30 個電脈沖信號，因此，傳感器輸出波形的頻率的大小為： 45Hz≤ f≤ 850Hz 測速齒盤裝在發(fā)射光源 (紅外線發(fā)光二極管 )與接收光源的裝置 (紅外線接收二極管 )之間，紅外線發(fā)光二極管 (規(guī)格 IR3401)負責發(fā)出光信號，紅外線接收三極管 (規(guī)格 3DU12)負責接收發(fā)出的光信號，產(chǎn)生電信號，每轉(zhuǎn)過一個齒，光的明暗變化經(jīng)歷了一個正弦周期，即產(chǎn)生了正弦脈沖電信號。 從光源發(fā)出的光通過測速齒盤上的齒槽照射到光電 元件上，使光電元件感光。這種測量方法具有傳感器結(jié)構(gòu)簡單、可靠、測量精度高的特點。以下便是我們各大模塊的設(shè)計。 4 硬件系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)之前的分析，我們選擇了光電傳感器結(jié)合單片機的方案來設(shè)計測量轉(zhuǎn)速的電路。 圖 4 測量系統(tǒng)的組成框圖 優(yōu)點：這種方案使用光電轉(zhuǎn)速傳感器具有采樣精 確，采樣速度快，范圍廣的特點。光電頭包含有前置電路，輸出 0— 5V 的脈沖信號。轉(zhuǎn)速信號由光電傳感器拾取 ，使用時應(yīng)先在轉(zhuǎn)子上做好光電標記 ， 具體辦法 可以是 ： 將轉(zhuǎn)子表面擦干凈后用黑漆 (或黑色膠布 )全部涂黑 ， 再將一塊反光材料貼在其上作為光電標記 ，然后將光電傳感器 (光電頭 )固定在正對光電標記的某一適當距離處。 光電傳感器測量方案 整個測量系統(tǒng)的組成框圖如圖 4 所示。 傳感器的定子上有 2 個互相垂直的繞組 A 和 B， 在繞組的中心線上粘有霍爾片 HA 和 HB， 轉(zhuǎn)子為永 久磁鋼，霍爾元件 HA 和 HB 的激勵電機分別與繞組 A 和 B 相連 ， 它們的霍爾電極串聯(lián)后作為傳感器的輸出。本文介紹一種泵驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速采用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測量。 由于我們班另外一組選擇了這個實驗方案，于是我們便放棄了這個方案，以下為光電門傳感器的圖片。光電門測速也是根據(jù)計時的原理。當計數(shù)器計時時，計數(shù)器獲得高電壓時計時開始，獲得低電壓時計時停止。當光電門計數(shù)時 ， 傳感器將高低變化的信號傳到計數(shù)器上，計數(shù)器進行計數(shù)。有光照時光敏電阻阻值減小，光敏電阻兩端為低電壓。電壓變化信號通過傳感器傳到計數(shù)器上計數(shù)計時。 光電門主要應(yīng)用于計數(shù)，計時，測速等方面。 即當兩個光電門的任一個被擋住時，計時儀開始計時 ； 當兩個光電門中任一個被再次擋光時，計時終止 。光電門是由一個小的聚光燈泡和一個光敏管組成的，聚光燈泡對準光敏管，光敏管前面有一個小孔可以接收光的照射 。 光電門測量方案 光電門是一個 像 門樣的裝置，一邊安裝發(fā)光裝置，一邊安裝接收裝置并與計時裝置連接。 3 方案的 設(shè)計與選擇 轉(zhuǎn)速測量的方案選擇，除了要考慮能否實現(xiàn)還有測速范圍外，還要考慮價格還有測量精度問題，通過對轉(zhuǎn)速測量資料的查閱還有我們的構(gòu)思和設(shè)計，總體電路我們有三套設(shè)計方案，部分重要模塊也嘗試了多種實現(xiàn)方法，從而經(jīng)過分析和比較，我們從方案的實現(xiàn)難度、對器材的熟悉程度、器件用量、價格等方面進行綜合考慮，然后最終選擇了一個方案。凡此種種因素限制了常規(guī)智能轉(zhuǎn)速測量方法的使用范圍。提高采樣速率通常就要減小采樣時間 T， 而 T 的減小會使采到的脈沖數(shù)值 N 下降 ， 導致脈沖當量 (每個脈沖所代表的轉(zhuǎn)速 )增高 ， 從而使得測量精度變得粗糙。即通過速度傳感器 ， 將轉(zhuǎn)速信號變?yōu)殡娒} 沖 ， 利用微機在單位時間內(nèi)對脈沖進行計數(shù) ， 再經(jīng)過軟件計算獲得轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。而臨時性轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng) ， 多采用光電傳感器 ， 從轉(zhuǎn)軸上預(yù)先粘貼的一個標志上獲得一轉(zhuǎn)一個轉(zhuǎn)速脈沖 ， 隨后利用電子倍頻器和測頻方法實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量。 根據(jù)以上的討論 ， 考慮到實際應(yīng)用中需要測量的轉(zhuǎn)速范圍很寬 ， 上述的轉(zhuǎn)速測量方法難以滿足要求 ， 因此 ， 研究高精度的轉(zhuǎn)速測量方法 ， 以同時適用于高、低轉(zhuǎn)速信號的 測量 ， 不僅具有重要的理論意義 ， 也是實際生產(chǎn)中的需要。它適用于高、低頻信號 (高、低轉(zhuǎn)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 % =1m0 100 % 對于給定的時鐘脈沖 fc， 當被測信號頻率越低時 ， m0 越大 ， Er2 就越小 ，所以測周期法適用于低頻信號 (低轉(zhuǎn)速信號 )的測量。 1 誤差來確定。當時基誤差小于量化177。 電子式定時計數(shù)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177。在頻率的工程測量中，電子式定時計數(shù)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(nèi) ， 計數(shù)被測信號的重復(fù)變化次數(shù) N， 則被測信號的頻率 fx 可表示為 f x =Nt （ 2）測周期法 在被測信號的一個周期內(nèi) ， 計數(shù)時鐘脈沖數(shù) m0， 則被測信號頻率 fx = fc/ m0 其中， fc 為時鐘脈沖信號頻率。本文介紹的采用單片機和光電傳感器組成的高精度轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng) ， 其轉(zhuǎn)速測量方法采用的就是電子式定時計數(shù)法。按照不同的理論方法 ， 先后產(chǎn)生過模擬測速法 (如離心式轉(zhuǎn)速