转速测量方案

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基于单片机的电机转速测量系统设计_(附图及源程序)

摘要在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。

模拟式采用测速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量。

数字式通常采用光电编码器，霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。

随着微型计算机的广泛应用，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法。

本文便是运用AT89C51单片机控制的智能化转速测量仪。

电机在运行过程中，需要对其进行监控，转速是一个必不可少的一个参数。

本系统就是对电机转速进行测量，并可以和PC机进行通信，显示电机的转速，并观察电机运行的基本状况。

本设计主要用AT89C51作为控制核心，由霍尔传感器、LED数码显像管、HIN232CPE电平转换、及RS232构成。

详细介绍了单片机的测量转速系统及PC机与单片机之间的串行通讯。

充分发挥了单片机的性能。

本文重点是测量速度并显示在5位LED数码管上。

其优点硬件是电路简单，软件功能完善，测量速度快、精度高、控制系统可靠，性价比较高等特点。

关键字：MSC-51（单片机）；转速；传感器目录摘要 (1)Abstract .................................... 错误!未定义书签。

1 序言 (1)2 系统功能分析 (2)2.1 系统功能概述 (2)2.2 系统要求及主要内容 (3)3 系统总体设计 (4)3.1 硬件电路设计思路 (4)3.2 软件设计思路 (4)4 硬件电路设计 (6)4.1 单片机模块 (6)4.1.1 处理执行元件 (6)4.1.2 时钟电路 (10)4.1.3 复位电路 (11)4.1.4 显示电路 (12)4.2 霍尔传感器简介 (15)4.2.1 霍尔器件概述 (15)4.2.2 霍尔传感器的应用 (16)4.2.3 AH41霍尔开关 (17)4.3 发送模块 (18)5 软件设计 (22)5.1 单片机转速程序设计思路及过程 (22)5.1.1 单片机程序设计思路 (22)5.1.2 单片机转速计算程序 (23)5.1.3 二-十进制转换程序 (24)5.2 程序设计 (27)6 系统调试 (29)6.1 硬件调试 (29)6.2 软件调试 (30)6.3 综合调试 (32)6.4 故障分析与解决方案 (33)6.5 结论与经验 (34)参考文献 (36)致谢 (37)附录 (38)附录1 电路原理图 (38)附录2 元器件清单 (39)1 序言智能化转速测量可以对电机的转速进行测量，电机在运行的过程中，需要对其平稳性进行监测，适时对转速的测量有效地可以反映电机的状况。

霍尔传感器测量转速

测试技术应用案例（霍尔传感器测量转速）
班级:
学号:
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霍尔传感器测量转速
一.霍尔传感器的优点
1.测量范围广：霍尔传感器可以测量任意波形的
电流和电压，如：直流、交流、脉冲波形等。

2.精度高：在工作温度区内精度优于1%，该精度
适合于任何波形的测
3.线性度好：优于
金属导体、半导
物理现象。

当电
的方向施加磁场，。

利用霍尔效应
差U H的基本关系
为:
U H=K H IB K H =1/nq（金属）
式中K H――霍尔系数；n――单位体积内载流子或自由电子的个数；q――电子电量；I――通过的电流；
B――垂直于I的磁感应强度；
利用霍尔效应表达式：U H=K H IB , 当被测物体上装上Ｎ只磁性体时，物体每转一周磁场就变化N次，霍尔电势相应变化N次，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。

三.测量设备
本案例以实验室霍尔元件测量
实验设备：CSY2000系列传感器与
位半数显表。

(可调)
5V直流源、转速
转速显示部分。

电源输入端。

）插入数显单元
Fin端。

4.将转速调节中的2V-24V转速电源引入到台面上
转动单元中转动电源2-24VK插孔。

5.将数显单元上的转速／频率表波段开关拨到转
速档，此时数显表指示转速。

6.调节转速调节电压使转动速度变化。

观察数显
表转速显示的变化。

五.实验结果计算
磁体经过霍尔元件，霍尔元件就会发出就会发出一个信号，经放大整形得到脉冲信号，两个脉冲的间隔时间即为周期，通过周期就。

步进电机转速和步数检测设计

步进电机转速和步数检测设计方案一：利用光电开关1、原理介绍光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。

物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。

光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。

工作原理如图所示。

多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。

图3-2 光电开关工作原理图2、术语解释（1）检测距离：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时测得的基准位置(光电开关的感应表面)到检测面的空间距离。

额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。

（2）回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对值。

（3）响应频率：在规定的1s的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。

（4）输出状态：分常开和常闭。

当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。

（5）检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。

（6）输出形式：分NPN 二线、NPN 三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC 五线(自带继电器)，及直流NPN／PNP／常开／常闭多功能等几种常用的输出形式。

（7）表面反射率：漫反射式光电开关发出的光线需要经检测物表面才能反射回漫反射开关的接受器，所以检测距离和被检测物体的表面反射率将决定接受器接收到光线的强度。

粗糙的表面反射回的光线强度必将小于光滑表面反射回的强度，而且，被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光线。

（8）环境特性：光电开关应用的环境亦会影响其长期工作可靠性。

当光电开关工作于最大检测距离状态时，由于光学透镜会被环境中的污物粘住，甚至会被一些强酸性物质腐蚀，以至其使用参数和可靠性降低。

转速测量方法范文

转速测量方法范文转速测量方法是用于测量旋转物体的转速的一种方法。

转速是指旋转物体单位时间内旋转的圈数或角度。

转速测量对于许多领域的工作都非常重要，例如机械工程、电机工程、航空航天等。

下面将介绍几种常用的转速测量方法。

1.数据采集器测量法：这是一种常用的转速测量方法，通过将转速传感器与数据采集器连接，将转速传感器输出的电信号转换为数字信号，并通过数据采集器将转速数据记录下来。

数据采集器可以采集高速转速甚至测量不易接触到的物体的转速，具有精度高、操作简单的优点。

2.光电测量法：光电测量法利用光电传感器对转速进行测量。

常用的光电传感器有反射式和透明式两种。

反射式光电传感器通过测量物体上反射的光信号来确定转速，透明式光电传感器则通过测量物体从光源中通过的光的变化来确定转速。

光电测量法具有测量范围广、响应速度快的优点，但在特殊环境下，如强光或低温环境下可能会受到干扰。

3.磁电测量法：磁电测量法是通过磁电传感器来测量转速。

常用的磁电传感器有霍尔元件和磁阻元件两种。

霍尔元件是一种基于霍尔效应的传感器，通过测量在磁场中沿着其通道空间产生的电势差来确定转速。

磁阻元件则是通过测量磁场对元件电阻的影响来确定转速。

磁电测量法具有抗干扰能力强、测量精度高的优点，适用于工作环境复杂的情况。

4.高频测量法：高频测量法是一种利用高频信号来进行转速测量的方法。

这种方法通过测量旋转物体产生的高频信号的周期或频率来确定转速。

常见的高频测量法有频率计、计数器等。

高频测量法具有响应速度快、测量范围广的优点，适用于高速转速的测量。

以上介绍了几种常用的转速测量方法。

在实际应用中，选用合适的转速测量方法要考虑转速范围、测量精度、工作环境等因素。

不同的测量方法有各自的特点和适用范围，可以根据实际需求选择合适的方法进行转速测量。

转速测量仪表课程设计

转速测量仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解转速测量仪表的基本原理，掌握其工作方式和应用场景。

2. 学生能掌握转速测量仪表的关键部件及其功能，了解不同类型的转速仪表特点。

3. 学生能运用物理知识，解释转速测量仪表测量过程中的基本物理现象。

技能目标：1. 学生能够正确操作转速测量仪表，进行简单的转速测量实验。

2. 学生能够通过分析实验数据，解决实际测量中遇到的问题，具备一定的数据分析和处理能力。

3. 学生能够运用所学知识，设计简单的转速测量方案，具备初步的工程实践能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对转速测量仪表的兴趣，激发学习物理、工程技术的热情。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验操作的规范性和数据的准确性。

3. 培养学生的团队协作意识，鼓励学生在实验过程中相互交流、共同进步。

课程性质：本课程为实践性较强的物理课程，结合实际应用，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。

学生特点：学生具备一定的物理基础知识，对实际应用有较高的兴趣，但可能缺乏实践操作经验。

教学要求：注重理论与实践相结合，通过实际操作，提高学生的物理素养和工程实践能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 转速测量仪表的基本原理- 转速测量仪表的分类及特点- 转速测量仪表的关键部件及功能- 转速测量过程中的基本物理现象2. 实践操作：- 转速测量仪表的正确操作方法- 简单转速测量实验的设计与实施- 实验数据的收集、分析和处理- 转速测量方案的设计与应用3. 教学大纲：- 第一周：转速测量仪表的基本原理及分类- 第二周：转速测量仪表的关键部件及功能- 第三周：转速测量过程中的基本物理现象- 第四周：实际操作，转速测量仪表的正确操作与简单实验- 第五周：实验数据分析与处理，转速测量方案设计4. 教材章节：- 第三章：测速仪表- 3.1 测速仪表概述- 3.2 电磁式转速表- 3.3 光电式转速表- 3.4 霍尔效应转速表教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和问题解决能力。

基于单片机的转速测试系统

基于单片机的转速测试系统介绍了一种利用89C51型单片机技术实现高精度转速测量系统的方法。

这种测量系统具有数据准确、精度高、体积小、使用方便等优点，具有广阔的应用前景。

标签：转速测量系统;单片机;光电传感器1 转速测试的原理伴随着现代化的生产规模不断地扩大，基于单片机转速测量系统在工业和民用领域中都有很高的使用价值。

国内外的各类转速测量系统都朝着高智能化、高精度化、小型化的方面发展。

在智能化的转速测量系统中可以对转速进行自动高精度测量，大大的提高了实用价值。

转速测试系统的原理是测量旋转中的转子所产生的周期脉冲信號频率。

主要有测周期法、测频率法和测频测周期法三种：①测周期法（T法）测周期法转速通过两脉冲信号产生的间隔宽度决定（脉冲宽度用TP来表示），假设用来采集数据的叶片有N片，那么测量的时间是每转的1/N。

TP通过定时器测得，时钟脉冲计数通过定时器计数获得，在TP内计数值若为M1，那么计算公式为：P是转轴旋转一周脉冲发生器产生的脉冲fc是硬件产生的时钟脉冲频率，单位用HZ来表示N为转速，单位：r/minM1为时钟脉冲影响T法测量额精度误差有两个因素：两脉冲的上升沿触发时间不一样，计数和定时不一致。

这种方法在测量低转速时精度很高，随着速度的不断增加，T法的测量准度也随着降低。

②测频法（M法）测量脉冲发生器所产生的脉冲数m1来测量转速在时间T内完成。

测量精度由于定时时间T和脉冲不能保证同步，以及在T内不能测量外部脉冲的完整周期，捕捉脉冲信号的能力变差。

T要足够的长，才能确保测量结果的准确性。

③测频测周期法测频测周期法即综合了T法和M法，分别对高、低转速测量。

通过测量检测时间和在此检测时间内光电脉冲发生器所产生的脉冲信号来确定转速。

为确保在不同转速的测量准确性，要保证对两种不同脉冲信号进行同步测量。

2 单片机转速测量系统的主要原理单片机转速测量系统在实际应用中，大多数情况下都会被视线安装在相应的设备上，通过对不同类型的传感器产生脉冲信号，这样才能实现对电机的转速的测量。

转速测量方案

转速测量方案
1.方案设计
（1）.选用电涡流传感器
（2）.工作原理：在旋转轴的端面上粘贴一小块超强粘性的3-5mm厚度的纸片，然后根据电涡流传感器的原理，测出金属探头距离端面的距离随时间变化的波形图，根据波形图即可知道旋转轴的转速。

2.方法步骤
（1） .用金属支架固定电涡流传感器，避免在测量过程中发生抖动使得测量结果不准确。

（2）.在传感器金属探头与旋转轴圆心的垂直距离的同心圆上贴上实现准备好的贴纸。

（3）.测量得出波形图。

3．方案优点
（1）.没有破环旋转轴的端面。

（2）.贴纸易去除，实验过后可以轻松的去除。

（3）.非接触式测量。

基于LabVIEW的转速测量系统

基于LabVIEW的转速测量系统实验1 基于LabVIEW的转速测量系统1、实验⽬的（1）初步学会使⽤LabVIEW；（2）掌握创建⾃⼰的VI的过程；（3）学会使⽤图表显⽰控件（4）学会使⽤信号发⽣器控件（5）学会使⽤数学运算表达式（6）学会使⽤常⽤输⼊及显⽰控件2、实验任务假定转速传感器输⼊的信号为标准⽅波信号，构建⼀个VI，对该转速信号进⾏测量，并将结果⽤表盘或图表显⽰，转速单位为：转/分钟。

要求：1、输⼊模拟传感器⽅波信号频率可调，幅值为0~5V；2、转⼦转过⼀圈所产⽣的⽅波信号个数可调，为6~60个每转。

3、实验过程1）任务分析此实验为转速测量系统，即通过调节仿真信号的幅值与频率并设置其采样频率为15000Hz，以改变仿真信号输出的正弦信号，⽤波形图直观地表⽰幅值的变化；通过单频测量对仿真信号程序框图输出的正弦波形进⾏测量，单频测量的输出频率即为当前对输⼊频率所探测到的单频的频率；将单频测量输出的频率除以⼀圈脉冲输⼊信号再乘以60s即为当前转速，通过波形图表可以直观地表⽰出来。

2）⽅案设计概述此实验为转速测量系统，即通过调节仿真信号的幅值与频率并设置其采样频率为15000Hz，以改变仿真信号输出的正弦信号，⽤波形图直观地表⽰幅值的变化；通过单频测量对仿真信号程序框图输出的正弦波形进⾏测量，单频测量的输出频率即为当前对输⼊频率所探测到的单频的频率；将单频测量输出的频率除以⼀圈脉冲输⼊信号再乘以60s即为当前转速，通过波形图表可以直观地表⽰出来。

3）实现步骤1、选取⼀个While循环，并为其创建⼀个输⼊控件；2、选取两个旋钮分别为幅值、频率，设置频率的最⼤范围为7000；3、选取⼀仿真信号并设置其采样频率为15000Hz—17000Hz，两旋钮幅值与频率分别接仿真信号的幅值与频率，选取⼀个单频测量，选择幅值与频率，并将仿真信号的正弦输出与单频测量的信号输⼊相接；4、在仿真信号的正弦输出与单频测量的信号输⼊之间接⼀个波形图；5、选取⼀个函数“除”，其x与单频测量的频率输出相接；其y与数值输⼊控件⼀圈脉冲输⼊信号相接；6、选取⼀个函数“乘”，并为其创建⼀个常量，数值为60，其x与“除”的输出相接，其输出接⼀个数值输⼊控件—当前转速；并在“乘”的输出与“当前转速”之间接⼀个波形图表。

旋转测速方案

旋转测速方案随着工业技术的不断发展，测量仪器的精确度对于生产过程中的控制和优化显得越发重要。

在许多工业领域中，旋转设备的转速是一个关键参数，需要精确测量和控制。

为了满足这一需求，各种旋转测速方案被广泛研究和应用。

一、接触式接触式旋转测速方案通过与旋转设备的轴进行直接接触来测量转速。

其中最常见的一种方案是使用接触式测速计。

接触式测速计通过与设备轴相连的接触头，记录每个旋转周期中的接触次数，并将其转换为转速值。

虽然接触式旋转测速方案简单易行，而且在一些具体的应用场景中仍然有一定的优势，但是它也存在一些缺点。

首先，接触头与设备轴的直接接触可能引起磨损和损坏，从而导致测量结果的不准确。

其次，接触式旋转测速方案需要对设备进行改装，这在某些情况下并不可行。

二、非接触式为了克服接触式旋转测速方案的缺点，非接触式旋转测速方案应运而生。

非接触式方案通过使用光学或者电磁传感器来测量旋转设备的转速，避免了与设备轴的直接接触。

1. 光学传感器光学传感器是一种常见的非接触式测速方案。

它使用激光或者光电二极管等光学元件来识别旋转设备上的标记，并根据标记通过传感器的时间间隔来计算转速。

光学传感器具有快速、高精度和无损耗等优点，适用于高速旋转设备的测量。

2. 电磁传感器电磁传感器是另一种非接触式旋转测速方案。

它利用电磁感应原理，通过测量设备轴上的磁场变化来计算转速。

电磁传感器具有低成本、易于安装和维护的优点，适用于一些对测量精度要求不太高的场合。

三、基于信号处理的除了传统的接触式和非接触式测速方案外，基于信号处理的旋转测速方案也得到了越来越多的关注。

这种方案将传感器采集到的信号进行数字化处理，通过计算、滤波和特征提取等方法来获得旋转设备的转速。

基于信号处理的方案具有灵活性和可定制性强的优点。

通过合适的算法和处理技术，可以在不同的应用场景中实现高精度的测量。

同时，这种方案也面临着对数据处理和算法设计的挑战，需要专业的知识和技能支持。

课程设计---转盘转速测量的设计方案

课程设计---转盘转速测量的设计方案转盘转速测量的设计方案一、设计目的设计电路实现转盘的转速测量。

二、组内分工初定A.陈永昌：负责设计方案的制定，程序的设计，电路的焊接。

B.詹小樑：负责元件的采购，方案的讨论，电路的调试。

C.李忠谕：负责元件的采购，方案的讨论，电路的调试。

三、使用电子元件及个数光电门1个七段数码管1个AT89S52单片机1片串口转USB线1条MAX232 1个串行口1个导线、电阻、电容若干电动机1个四、设计方案光电转速传感器是根据光敏二极管工作原理制造的一种感应接收光强度变化的电子器件，当它发出的光被目标阻断时，则接收器感应出相应的电信号。

光电式传感器由独立且相对放置的光发射器和收光器组成。

当目标通过光发射器和收光器之间并阻断光线时，传感器输出信号。

它是效率最高、最可靠的检测装置。

槽形（U形）光电开关是对射式的变形，其优点是无须调整光轴。

4.1电动机、信号盘、传感器图3：单片机电路在此采用频率测量法，其测量原理为，在1S时间内，计取转速传感器发生的脉冲个数（即频率），从而算出实际转速。

设1S的脉冲数为 n，转速rate = n * 60 / 4;4.4串口输出电路图4：串口max232电路此电路通过max232芯片实现单片机与PC机的串口通信，用于实时地向电脑传输当前转速。

五、课程设计开展情况及总结图4：实物正面与反面图5：实物运行图六、课程设计总结本次课程设计总体很顺利，过程中学到了很多的新知识。

比如，需要重新学习单片机的C 程序设计，需要学习串口的数据输出，光电门信号的处理等。

七、单片机系统源程序/**************************************** ***************************本系统的实现原理：1)使用T2实现1/16秒的定时，定时中断一次后对变量A累加；使用T0进行脉冲计数。

统计每秒输入的脉冲个数、2)在while大循环中判断变量A，若A到达16，代表定时1S到达，此时用变量counter保存计数器T0的脉冲计数值。

各种转速测试方案

各种转速测试方案转速测试是一种非常重要的测试方法，用于测量物体或系统旋转的速度。

它在各种领域中广泛应用，包括机械工程、汽车工业、电子设备和航空工业等。

下面将介绍几种常见的转速测试方案。

1.光电转速计：光电转速计是一种常用的转速测试仪器。

它利用探头上的光电传感器或磁电传感器来测量物体的旋转速度。

光电转速计的优点是测试结果准确，对不同形状和尺寸的物体适用，且测量范围广泛。

它适用于各种转速测试场景，包括机械轴承、电机驱动系统等。

2.振动传感器：振动传感器是一种通过测量物体的振动来推断旋转速度的测试方法。

它通常与特定的分析仪器配合使用，如频谱分析仪。

通过分析物体振动的频率和幅度，可以计算出物体的转速。

振动传感器适用于一些无法直接接触到物体表面进行测量的场景，如高速转子、大型机械设备等。

3.光栅尺：光栅尺是一种基于光学原理的转速测试方法。

它利用光栅片的周期性结构，通过测量光栅尺上的位移来计算出物体的旋转速度。

光栅尺的优点是测量精度高，适用于高速转动的物体。

它常用于机床、加工中心等工业领域。

4.频率计：频率计是一种将物体的旋转周期转换为频率的转速测试方法。

它通过计算单位时间内物体通过的旋转周期数来测量其转速。

频率计常用于电子设备和通信系统中，用于测量电机、发动机、电子时钟等的转速。

5.惯性测量装置：惯性测量装置是一种通过测量物体在转动过程中的惯性力来计算出转速的方法。

它通常由加速度传感器和陀螺仪等组成。

利用加速度传感器可以测量出物体在转动过程中的加速度变化，进而计算出物体的转速。

惯性测量装置广泛应用于航空航天领域，如导航系统、卫星定位等。

除了上述方法，还有一些其他的转速测试方案，如激光测距仪、旋涡流测试等。

这些方法根据不同的测试需求和场景选择使用。

例如，激光测距仪可以测量物体任意一个部位的移动距离，从而计算出转速；旋涡流测试则适用于大型涡轮机械设备的转速测量。

总之，转速测试是一项重要且广泛应用的测试方法。

选择合适的转速测试方案对于确保物体运行的安全性和稳定性至关重要。

直流电机转速测量系统的设计

一、概述该课程设计是关于直流电动机转速的测量。

转速是电动机极为重要的一个状态参数，一般是指电机转子的每分钟转数，通常用r/min表示。

本次课程设计选用光电测速法，测量电路由光电转换电路，整形电路，晶体振荡电路，分频电路，倍频电路，时序控制电路和计数、译码、驱动、显示电路构成，电机转速的测量范围为600r/min~30000r/min，测量的相对误差＜1%并用5位LED数码管显示出相应的电机转速。

本次课设需满足以下设计要求：1根据技术指标，设计各部分电路并确定元器件参数；2. 用5位LED数码管显示出相应的电机转速；3. 画出电路原理图（元器件标准化，电路图要规范化）。

二、方案论证本课程设计是设计电机转速测量系统，采用光电测速方案，将转速信号转化为脉冲信号，然后用数字系统内部的时钟来对脉冲信号的频率进行测量，方案中包括光电转换电路，整形电路，闸门电路，晶体振荡电路，分频电路，倍频电路，控制电路和计数、译码、驱动、显示电路。

原理方框图如图1所示：图1电机转速测量系统原理框图在电动机转轴上安装一个圆盘，在圆盘上打6个均匀小孔。

当电动机旋转时光源通过小孔投射到光敏三极管上，就产生了一序列的脉冲信号，光敏三极管产生的脉冲信号频率与电机转速成正比。

脉冲信号经过整形电路转变成方波，再用二倍频电路使整形后的信号频率变为原来的二倍。

再由晶体振荡电路输出的信号经过215分频电路,产生1Hz的基准信号，再经过10分频，便可产生一个0.1Hz的基准信号，该基准信号用来控制闸门电路，把经过倍频的光电转换后的信号计数并显示出来三、电路设计1.光电转换电路在该部分可以用发光元件作为光的发射部分，可以选择发光二极管作发光元件，接收部分则要选择光敏三级管作为接受部件。

其原理是用光敏三极管接收发光二极管通过小孔发射过来的光信号。

在电机的转轴上安装上已打好6个均匀小孔的圆盘，让发光二极管与光敏三极管通过小孔相对，这样电机每转动一周，光线就会相应通过小孔6次，因为光电转换器受光一次就会产生一个脉冲，所以说电机在每转一周后就会相应的产生了6个脉冲。

转速测量方法

摘要转速是工程中应用非常广泛的一个参数 , 往往成为某一产品或控制系统的核心部分。

本测量系统采用 8088cpu 控制 , 利用霍尔元件由转速产生的脉冲 , 对转速进行测量。

因而可以很方便的和工业控制计算机进行连接 , 实行远程管理和控制 , 进一步提高现代化水平。

本设计利用霍尔效应对旋转物体进行检测的转速测量系统。

该系统采用霍尔传感器把转速信息转换为电压脉冲输出, 8088cpu 对脉冲计数并进行相应的数据处理, 再用四位 7段 LED 数码管显示测量结果。

文中首先阐述了构成该系统的原理、硬件的实现方法, 然后开始软件设计部分, 包含系统初始化程序的设计、数据接收和处理程序的设计、显示程序的设计三个模块。

根据各部分的原理框图、电路图及转速测量的程序流程图,并编出其具体的程序。

本课题完成了硬件和软件系统的设计,实现了转速测量系统的测量,转速计算、显示功能,完成了设计的要求。

关键词 8088;转速测量;霍尔传感器第一章序言1.1设计内容及技术要求 :设计一转速测试系统,测试直流电机的转速。

具体功能如下:1,采用 4位 LED 数码管实时显示转速值(即最高测速为 9999转 /分 ,显示格式为:n=XXXX, X 为测试值。

2,测试方法:可采用定时计数方式。

定时时间到时,可读取转数脉冲的计数值并将其转化为十进制进行显示。

1.2课题研究的目的和意义目前,在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合。

对于工业测试,水利,机械等方面,转速是重要的控制参数之一。

尤机在工业测试系统中,大部分旋转仪器需要测定目前的转速,对机械设备进行故障预防。

因此,如何利用先进的数字技术和计算机技术改造传统的工业技术,提高监控系统的准确性,安全性,方便性是当前工业测控系统必须解决的一个问题。

转速测量方法较多,而模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法,这种测量方技术已不能适应现代科技发展的要求,在测量范围和测量精度上,已不能满足大多数系统的使用。

传感器与检测技术讲义第17章转速测量系统的设计

第17章转速测量系统的设计17.1 设计任务在生产中，物体转速的准确测定常关系到产品质量和工效。

例如，由织布机转盘的转速可以计算布匹的产量，水电发电机叶轮的转速是计算发电机电功率必不可少的数据等。

本章将利用光电传感器设计转速测量仪，关于电路的仿真是基于Multisim 和LabVIEW 这两种软件基础之上的联合仿真：①在Multisim 中的主要工作是模拟光电传感器的I/O 特性、对光电传感器的输出信号进行滤波及波形转换处理，使其最终的输出信号为方波；②在LabVIEW 中的重要工作是设计转速器，在这一设计上用了两种方案：一是基于功率谱分析的转速器，二是基于测量固定周期测时间的方法测量转速。

因为本文在Multisim 中所选用的电路输出信号的频率与转速的关系为1:1的关系，所以在本文中测量转速实际也就是测量频率。

最后在Multisim 原有的与LabVIEW 的接口模块中插入转速器，然后进行编译，使得在LabVIEW 中的虚拟仪器能被Multisim 调用。

通过本设计，需要掌握以下内容：➢ 能利用光电传感器测量转速的原理，在Multisim 中建立光电传感器的模型➢ 掌握在LabVIEW 中设计转速器的3种方法➢ 熟悉光电传感器转速测量的原理17.2 电路原理与设计1．光电测量原理光电测量结构原理图如图17-1所示。

图17-1 光电传感器工作模型在遮光盘的同心圆上均匀分布若干个通光孔，光电传感器固定在遮光盘工作的位置上，且工作时光线应该通过通光孔照在光电传感器上。

所以，遮光盘转动一周，光电传感器感光次数与盘的通光孔数目相等。

因此，产生相同数目的脉冲信号。

对脉冲信号进行滤波和整形后，通过在固定时间内测量相应的脉冲个数，就可以计算出转速。

直流电动机转速的计算公式为060/()n m T N =⨯⨯ （17-1）式中，n 为直流电动机转速；N 为遮光盘上的通光孔的个数；m 为固定时间内测得的脉冲数；T 0为固定的时间。

电机转速测量系统设计讲解

毕业设计(论文)题目：电机转速测量系统设计院（系）光电工程学院专业测控技术与仪器班级100106班姓名叶亚锋学号100106117导师李党娟2014 年 5 月20 日电机转速测量系统设计西安工业大学光电工程学院叶亚锋摘要：电机是电力系统的主要设备，而电机转速是衡量动力系统正常工作的重要的性能指标，因而需要测量电机转速，使它满足人们的各种需求。

在本设计中多次采用施密特触发器，成为电路的主控芯片，控制着信号的定时和锁純。

用三片CD40110BE级联实现电路的计数、译码、数码管的驱动等功能，通过对光电耦合器产生的脉冲数进行统计，并把所得到的计数脉冲转化为电机的转速值，利用施密特触发器完成数器的清零和锁純，计数器计数译码后将信号输送到数码管，动态的显示脉冲数目，最后根据脉冲数目计算电机的转速。

本设计采用的电子元器件简单普遍，线路连接简单，安装调试容易，测量结果精确，具有较高的实用价值。

关键词：光电耦合器；施密特触发器；计数器；数码显示。

Design of motor speed measurement system Abstract: The motor is the main equipment of power system, and the motor speed is an important performance ind ex to measure the power system normal operation, therefore need to speed measuring motor, make it meet the needs of peopl e. The Schmidt trigger multipl e times in the d esign of main circuit, a control signal timing and l ock the key part of pure. Circuit realization of counting, d ecoding, digital tube driver functions with three slice CD40110BE cascad e, statistics through the pulse number on the photoelectric coupl er, and count the pulses to the motor speed value, compl ete number is cl ear and pure use l ock Schmidt flip-fl op, counter after d ecoding the signal transmitted to the the digital tube dynamic display, pulse number, pulse number according to the cal culated motor speed. El ectronic components used in this d esign simpl e and common, simpl e circuit, easy installation, accurate measurement result, and has higher practical value.Keywords:photoelectric coupler；Schmidt trigger；timer；counter；digital display.目录第一章绪论 (4)1.1课题研究的目的和意义 (4)1.2 转速测量在国内外的研究 (4)1.3电机转速的测量方法 (5)1.3.1测频法“M法” (5)1.3.2测周期法“T法” (6)1.3.3 测频测周法“M/T法” (7)第二章转速测量系统的总体方案 (9)2.1 设计任务 (9)2.2设计思路 (9)2.3原理框图 (9)2.4设计的意义 (9)第三章系统硬件电路的设计 (10)3.1 主控芯片的选择 (10)3.2 硬件电路的实现 (10)3.2.1电源电路 (10)3.2.2电机转速脉冲产生电路 (11)3.2.3计数电路 (14)3.2.4控制电路 (16)3.2.5显示电路设计 (19)第四章电路的焊接与调试 (21)4.1电路连接过程的注意事项 (21)4.2电路的调试 (22)4.3转速测量系统的误差分析 (24)第五章总结与展望 (25)5.1 总结 (25)5.2 展望 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录：电机转速测量系统原理图 (28)第一章绪论1.1课题研究的目的和意义电机是将电能从最初的能源形式转换过来的重要桥梁，又是再将大部分电能转换为机械能的装置，电机在电力工业、工矿企业、农业、交通运输业、国防、科学文化及日常生活等方面都是十分重要的设备，在电力工业中，将机械能转换为电能的发电机以及将电网电压升高或降低的变压器，都是电力系统中的关键设备。

基于单片机的电机转速测量仪设计

摘要本文讨论了以STC89C51单片机为核心的电机转速测量的硬件设计和软件设计，硬件主要由光电传感器、信号整形、LED数码管显示几局部组成。

详细介绍了利用光电传感器技术在电机转速测量中的实现及应用，以及对电机转速进展测量，并由数码管显示转速。

随着汽车及电子技术的开展，转速测量技术也在不断创新，各种转速测量仪在工业得到广泛应用，对电机的转速进展测量极大的提高了自动化程度。

关键字：单片机，光电传感器，信号整形，LED显示Design of Motor Speed Measurement InstrumentBased on MCUAbstractThis article discussed take STC89C51 monolithic integrated circuit as the core electrical machinery tachometric survey hardware design and the software design, the hardware mainly by the photoelectric sensor, t he signal shaping, the LED nixietube demonstrated that several parts compose. Introduced in detail the use photoelectric sensor technology and applies in electrical machinery tachometric survey's realization, as well as carries on the survey to the electri cal machinery rotational speed, and demonstrates the rotational speed by the nixietube. Along with the automobile and electronic technology's development, the tachometric survey technology unceasingly is also innovating, each kind of rotational speed measu ring instrument obtains the widespread application in the industry, carried on the survey enormous enhancement automaticity to electrical machinery's rotational speed.Keywords:Monolithic integrated circuit,Photoelectric sensor,Signal shaping,LED demonstrated目录1 绪论41.1设计题目41.2课题背景42 转速测量系统的设计52.1 转速测量方法及比拟52.1.1测频原理62.1.2．测周原理72.1.3．计数器原理72.2测量方案设计92.2.1 转速测量原理92.2.2 系统原理93 硬件电路设计103.1 电源模块103.1.1 LM2596开关电压调节器113.1.2 单片机和显示供电电路123.1.3 电机电源供电电路133.2单片机模块133.2.1 复位电路143.2.2 晶振电路153.2.3 单片机系统163.3 显示模块213.4 红外模块224 软件设计244.1 软件设计概述244.2 软件设计方案244.3 系统主程序254.4 显示子程序264.5 中断子程序275 系统调试285.1硬件调试285.2 软件调试295.3系统综合调试30结论31附录32参考文献40致411 绪论1.1设计题目题目：转速测量仪要求完成技术指标：1. 测量电机转速围0——9999转/分；2．通电就开场测量，按键后复位；3．八位数码管显示，误差<5%；1.2课题背景目前，在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合。

机车柴油机转速测量新方案与实现

ＺｏｇＸｕＬｉｉａＣｈｎＺｅｇｈｎｙｎＦｅｅｇｈｎ（ｐｒｍｎｌｃｏｉａｄＩｆｒａｉｎＥｇｎｅｉｇＤｅａｔｅｔｆＥｅｔｎｃｎｎｏｍｔｎｉｅｒ，ｏｒｏｎ
微机测量系统而加装了一只专用的磁电式转速传感
此，寻求一种合理的、为经济适用的测速方法，最对于
提高机车维修质量和效率，充分发挥机车工作性能，将
起到非常积极的作用。
器，并沿用传统定时计数方式测速。随着机车的发展和智能化水平的不断提高，对柴油机转速测量的安全性、可靠性、准确性及实时性提出更新更高要求，尽量减少
ＡｎＥｃｎｍｉａｅｈｄｆｒｔｅＲｏａｉｎｌＳｐｅｅｓｒｍｅｆｏｏｃｌＭｔｏｏｈｔｔｏａｅｄＭａｕｅｎｔｏ
ＬｏｏａｉｅＤｉｓｌＥｎｇｎｅｃｍｔｖｅｅｉ
Ａｐ．０６ｒ２０
机车柴油机转速测量新方案与实现
钟旭李飞燕程政
（广东技术师范学院电子系广州５０６）１６５。河南商丘市安全生产监督管理局商丘（摘要４６０）７００
有效利用交一直流电传动内燃机车工作及传动特方法，就能实现对内
ｐｔｉｔｒｃｉｅｂｒｑｅｃｏｐｒｓｏｎｔｏｓｎｈｐｃａｏａｉｎｌｓｅｄｓｎｏｓＩａｅｐｕｎｏｐａｔｃｙｆｅｕｎｙｃｍａｉｉｎａｄｗｉｈｕｔｕｉｇｔｅｓｅｉｌｒｔｔｏａｐｅｅｓｒ，ｔｈｓｂｅｎａ —

测频法和测周法转速测量的课程设计报告

一、任务要求1．性能要求：测量围：5～5000rpm；2．功能要求：采用MCS51系列单片机完成测量，并将测量值显示于数码管上。

分别采用测频法和测周法进行设计，并比较不同速度段的测量精度。

二、方案论证系统组成：图1-1 系统组成框图如图1-1所示，本次设计的系统主要由以下几个部分组成，即：传感器、单片机以及显示部分组成。

各个部分的方案论证如下：2.1传感器的选择目前，可用于测速的传感器有很多，例如：光电传感器，开关型霍尔传感器，电涡流传感器以及光电编码器等。

方案一：采用光电传感器光电传感器是通过光电二极管和光敏三极管把光输入信号转化为磁输入信号的器件。

光电传感器的优点是响应速度快、测量精度高，能够直接输出高低电平，缺点是容易受外来光线、灰尘等的影响，即对周围环境的要求比较高。

方案二：采用开关型霍尔传感器开关型霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器件。

开关型霍尔的优点是能够直接输出高低电平，属于大信号传感器，对外部的信号调理电路要求不高，缺点是响应速度不如光电传感器。

方案三：采用电涡流传感器电涡流传感器是利用电涡流效应来工作的传感器，具有长期工作稳定性好，抗干扰能力强，但是输出信号比较弱，后续处理电路比较复杂，且一般价格比较高。

在灰尘和粉尘较少而要求频率响应围比较宽的情况下，可以采用光电传感器。

而在灰尘和粉尘比较多的情况下，则选用开关型霍尔传感器。

由于本次设计主要针对自行车和汽车的测速，故选用开关型霍尔传感器。

2.2显示模块的选择方案一：采用LED数码管LED数码管只可以显示数字和简单的字母，其优点是价格便宜，程序编写比较简单，功耗低，缺点是亮度不高，在要显示数字多的场合下，体积较大，比较占空间。

方案二：采用LCD1602液晶显示LCD1602液晶显示模块具有体积小、功耗低，对比度可调且能够显示ASC II 码和简单的汉字等优点，其缺点是成本比数码管高，而且程序编写相对复杂。

方案三：采用LCD12864液晶显示LCD12864液晶显示屏优点是能够显示汉字，且功耗比较低，其确定是软件编程比较复杂。