数字转速表设计
转速表测量范围
转速表测量范围引言转速表是一种用于测量旋转物体的转速的仪器，广泛应用于工业、机械、汽车等领域。
不同类型的转速表具有不同的测量范围和精度要求。
本文将介绍转速表的测量范围及其相关要点，以帮助选择适合的转速表。
一、转速表的测量原理转速表通过测量旋转物体上的特定标记或传感器的信号来确定旋转速度。
常见的测量原理包括光电传感器、霍尔传感器、磁电感传感器等。
不同的传感器原理适用于不同类型的旋转物体。
二、转速表的测量范围转速表的测量范围是指能够准确测量的旋转速度范围。
测量范围通常由以下因素决定：1.显示范围：转速表的显示范围是指仪表面板上所显示的数字或刻度的范围。
例如，一个转速表的显示范围可以是0~10,000转/分钟。
2.分辨率：分辨率是指转速表在测量范围内能够区分的最小变化量。
较高的分辨率可以提供更准确的测量结果。
3.测量精度：测量精度是指转速表的测量结果与实际旋转速度之间的差异程度。
通常以百分比或绝对值来表示，如±1%或±10转/分钟。
4.传感器适用范围：转速表的测量范围还受限于所使用的传感器的特性和适用范围。
不同传感器对于旋转物体的速度范围有不同的限制。
三、选择适合的转速表在选择转速表时，需要考虑以下因素：1.测量对象的转速范围：根据实际应用需求，确定所需测量的旋转物体的转速范围。
确保所选转速表的测量范围能够覆盖该范围。
2.精度要求：根据测量的精度要求选择合适的转速表。
如果需要更高的测量精度，可能需要选择更高精度的仪器。
3.环境条件：考虑实际使用环境的温度、湿度、震动等因素，选择适应该环境的耐用型转速表。
4.附加功能：一些转速表可能具有附加功能，如数据记录、峰值保持等。
根据需求选择适合的功能。
四、注意事项在使用转速表进行测量时，需要注意以下几点：1.正确安装传感器：确保传感器正确安装在旋转物体上，并与转速表连接良好。
2.避免干扰：在测量过程中，尽量避免外部磁场、电源干扰或其他物体的影响。
JJG 105-2019《转速表》检定规程探讨
ＪＪＧ１０５－２０１９《转速表》检定规程探讨尧礼辉 俞 鑫 张玉林（中国人民解放军９２６０１部队，广东湛江５２４００９）摘 要：ＪＪＧ１０５－２０１９《转速表》检定规程对转速表的检定提供了科学、规范的依据。
由于规程刚实施，主要内容做了较大的修改，检定员对规程的消化理解有个过程，在贯彻过程中经常会遇到一些疑惑。
本文结合工作经验，从转速表检定的角度对规程的新旧版本进行比较，对新增内容进行了重点探讨，并对修改内容的适用效果进行了分析，以供检定员参考。
关键词：ＪＪＧ１０５－２０１９；转速表；计量性能中图分类号：ＴＢ９７１ 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：４６０ ４０３０ＤＯＩ：１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４－６９４１．２０２０．１２．０３２ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆＪＪＧ１０５－２０１９＂Ｔａｃｈｏｍｅｔｅｒｓ＂ＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＲｅｇｕｌａｔｉｏｎＹＡＯＬｉｈｕｉ ＹＵＸｉｎ ＺＨＡＮＧＹｕｌｉｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆＪＪＧ１０５－２０１９＂Ｔａｃｈｏｍｅｔｅｒ＂ｐｒｏｖｉｄｅｓｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔａｃｈｏｍｅｔｅｒｓ Ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｈａｓｊｕｓｔｂｅｅｎｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ，ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｍｏｄｉ ｆｉｅｄｇｒｅａｔｌｙ，ａｎｄｔｈｅｏｐｅｒａｔｏｒｈａｓａｐｒｏｃｅｓｓｔｏｄｉｇｅｓｔａｎｄｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｅｘｐｅｒｉ ｅｎｃｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｍｐａｒｅｓｔｈｅｎｅｗａｎｄｏｌｄｖｅｒｓｉｏｎｓｏｆｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅａｎｇｌｅｏｆｔｈｅｔａｃｈｏｍｅｔｅｒｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｍａｉｎｌｙｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｎｅｗｌｙａｄｄｅｄｃｏｎｔｅｎｔｓ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｌｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｒｅｖｉｓｅｄｃｏｎｔｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｏｐｅｒａｔｏｒＫｅｙｗｏｒｄｓ：ＪＪＧ１０５－２０１９；ｔａｃｈｏｍｅｔｅｒｓ；ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ；ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ０ 引言转速表用于测量各种旋转物体的旋转速度。
数字转速表
1 设计任务描述1.1设计题目：数字转速表1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1) 掌握数字转速表的构成、原理与设计方法；(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2 基本要求(1) 数字转速的测试与显示电路，要求四位数码显示；(2)数字时间的显示部分——时、分的显示；(3) 时间与转速共用显示器，使用按键切换；1.2.3 发挥部分(1) 转速表的溢出报警和显示；(2) 可预置的转速超限报警。
2 设计思路我的设计题目的数字转速表，数字转速表的主要功能是实现对每分钟转速的测量和计时功能，当按键时能实现转速和时钟的切换显示。
（1）脉冲产生部分：方波信号发生器是记录时间的一个重要组成部分，其稳定度及频率精度决定了计时的准确度。
一般来说，方波信号发生器的频率越高，计时精度越高。
我在这里用到了555与RC组成的多谐振荡器，它产生频率f=1kHz的方波信号。
（2）分频电路部分：分频电路的功能是对方波信号发生器产生的方波信号进行分频处理，这里我用计数器将产生的频率分成两部分，一部分是将频率分成100s，另一部分是分成60的脉冲。
（3）时钟计时部分：根据要求我设计的时钟能显示时和分，是通过60s的脉冲和4个计数器的串联来完成的，将分钟部分接成60进制，小时部分接成24进制。
（4）转速测量部分：将100s的脉冲通过单稳触发器将其变成60s和传感器一起通过闸门实现转速的测量。
（5）数据选择及显示部分：将时钟和转速通过数据选择器实现开关切换的功能，然后通过译码器将数据显示在显示器上，此外此计数器还能实现自动所存功能（6）发挥部分：当转速超出额定输入值时和在转速溢出时进行报警，主要输入信号通过单稳和多频振荡器实现在一定时间报警的功能3 设计方框图4 各部分电路设计及参数计算4.1脉冲产生电路设计及其参数计算4.1.1 脉冲产生电路设计图4.11 555振荡器与分频器的连接电路本电路中的振荡器是由555定时器构成的多谐振荡器。
FT-7200产品样本(英文-PDF)外观图(英文-PDF)
特点
采用FFT运算方式的小型手持式转速表 可以从5种测量模式中选择最合适的算法 配有对应转速的上升/下降等过程中转速急剧变化时或急加减速时等转速测量的追踪运算算法 即使旋转轴装在设备内部，也可由声音及振动信号来检测转速，并运算显示 可以对小型(微型)电机的很细微的旋转轴或风扇的叶片之转速，非接触地进行测量
根据使用目的和需要与FT-7200配套组合使用的信号传感 器(需另外购买)品种丰富对应面广，有多种选择。噪声信 号用有传声器与前置放大器组合，声级计。振动信号用有 加速度传感器和发动机振动传感器。磁场信号用有磁力线 传感器。发动机的点火信号用有点火脉冲传感器。另外， 还提供有通过车辆电源插口(Power Outlet)，取得由于发 动机的点火产生的车载电源电压噪声信号的点烟器传感器 (FT-801)。
测量模式 定转速测量(Constant) (被测对象的转速相对比较稳定时有效)) 变化转速测量(Active) (被测对象的转速为加速或减速时有效)
最大峰值频率法
MODE A B C D E
测量算法 最大峰值频率法 频率间隔法 最大峰值频率法(追踪多个阶次峰值) 最大峰值频率法(追踪峰值) 最大峰值频率法(转速候补中选择)
计算出信号功率谱间隔法
通过计算转速信号的各阶次峰值的频率间隔，根 据出现最为频繁的频率间隔，求出转速信号1阶次
转速候补选择法
频率并算出转速。1阶次峰值不稳定的情况下有 效。
转速频谱分析结果中，最多8个频谱峰值为候补 值，从候补值中选择1个峰值算出转速。
利用由发动机汽缸内活塞运动引起产生的噪声 和振动，可以测量发动机的转速。发动机被壳 体包住，不能使用发动机转速传感器时，可使 用这种方法。
· 脉冲数可根据主轴1转所对应的点火，爆发次 数设定。例如，4冲程4气缸的发动机的脉冲数 是2P/R
VDO带小时计转速表
精确调整的百分比：“A -9.0”
=2200 RPM =2000 RPM =-200 RPM
=
4 - 15
4 – 10
产品技术手册
VDO WWG 系列单表 4．带小时计液晶显示屏发动机转速表（直径 80 毫米/100 毫米） 4.5 设置
功能“SELECT” 在选择了功能“SELECT”后，会在大约 3 秒后 显示例如“4 – 8 C”（4 冲程，8 缸）。 按下并按住按钮来选择其他的设置： 4 冲程，1，2，3，4，5，6，7，8，12 缸 (例如：“4 – 8 C”= 4 冲程，8 缸)， 2 冲程，1，2，3，4 缸 (例如：“2 – 3 C”= 2 冲程，3 缸)， 当设置到相应的冲程及缸数后，松开按钮，液晶 显示屏显示为小时计状态，则表示调节完成。
当选择到功能“A”时，液晶显示屏显示为“A0.0”。
按下按键并保持，可以在-20%至 20%的范围内，以 0.5% 的进度改变指针的偏转。 在调节时，显示器会有以下显示： 正方向调节举例：“A，10.5”。 负方向调节举例：“A，-10.5”。 快速释放按键可以切换正方向与负方向。 当达到所需的百分比时，可以释放按键，液晶显示屏显示小时计模式，精确调整工作完成。
黄色按钮
按 下 转 速 表 后 面 的 黄 色 按 钮 并 保 持 ， 然 后 接 通 电 源 ， 显 示 在 “ SELECT”, “PULSE” 或 “ADJUST”几个选项中不断切换，在切换到所需的选项时，释放按钮选定状态。 功能选择：“A”
按键
接通转速表电源，然后按转速表后面的按钮。此时显示“A 0.0”，然后可根据需要选择相应比 例。
再一次选择功能“PULSE”，确认之前的输入是否准确。这时将会显示 K 值（脉冲数/转），并从 最后一位开始依次闪烁。
基于单片机和CPLD的数字转速表设计
基于单片机和Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ的数字转速表设计
Ｄｅｓｉ ｇｉａｌ ｇｎ ｏｆ ｄｉ ｔ ｓｐｅｅｄ ｅｔ ｍ ｅｒｂａｓｅｄ ｏｎ ｍ ｉ ｏｃｏｎｔ ｏｌｅｒａｎ Ｃ ＰＬＤ ｃｒ ｒ ｌ ｄ
赵 广复 。 。张青 林
ＺＨＡ０ ａｎ —ｕ。ＺＨＡＮＧ ｉｇ １ Ｇｕ ｇ ｆ ． Ｑ ｎ ．ｎ ｉ
层 进 行 系统 方 框 图 的划 分 和 结 构设 计 ，在 方 框 图
一
级 用 ＶＨ ＤＬ对 电路 的行 为 进 行 描 述 ，并 进 行 仿
真 和 纠错 ，然 后 在 系统 一 级 进 行 验 证 ，最 后 再 用 逻 辑 综 合 优 化 工 具 生 成 具 体 的 门级 逻 辑 电路 的 网
灵 活 性 。基 于 此 ，本 文 提 出 了 一 种 采 用 Ａｌ ｒ ｔ ａ公 ｅ 司 的 Ｃ Ｌ Ａ Ｆ ５ ８ Ｓ 和 Ａｔ ｌ 司 的 单 片 机 Ｐ Ｄ（Ｔ １０ Ａ ） ｍｅ 公 （Ｔ ９ ５） Ａ ８ Ｓ ２ 相结 合的数 字 转速 表 的设 计 方法 。
计 。利 用 该 工具 配 备 的编 辑 、编 译 、仿 真 、综合 、
表 ，下 载 到 具 体 的 Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ器 件 中 去 ，从 而 实现 可 编 程 的专用 集成 电路 （ Ｉ ＡＳＣ）的设计 ｕ。
且 在 实 际 应 用 中往往 需 要 外加 扩展 芯 片 ，这 无 疑 会增 加 控 制 系统 的体 积 ，在 一 些 体 积 小 的 控 制 系 统 中容 纳 不 下 ，这 就 要 求 以尽 可 能 小 的 芯 片 体 积 实现 尽 可 能 复 杂 的 控 制 功 能 。可 见 ，直 接 应 用 单 片机及 其 扩展芯 片 显得 有些 力不从 心 。
基于FPGA的等精度数字转速表设计
由于传统 转 速 表 在 测 量 时精 度 低 ， 可靠 性 差 ， 且测量 精度 随被 测信 号 频 率 的变 化 而 变 化 ， 以在 所
实际应 用 中有很 大 的局 限性 ． 精度 频 率 计 不 但 具 等
＝
Ｆｓ
』
（） １
由式 （ ） １ 可知 ， 忽略标 准 的误 差 ， 若 而等精 度 测频 可能产 生 的相对误 差 为
６一
ｒ
有较高 的测 量精度 ， 且 在 整 个 频 率 区域 能 保 持 恒 而
定 的测 量精 度． 因此 ， 本文 给 出 了一 种基 于 Ｆ ＧＡ的 Ｐ
× ｌＯ Ｏ ％
一 （ ＋ △Ｎ Ｎ ）
一
实 际 闸 门 标 准 信 号
— — — — — 一 — — — —
（） ３
将式 （）和式 （ ） 人式 （）并 整理得 １ ３代 ２，
６一 ≤ 一 ㈤
被 测 信 号
— — — —
由上 面可 以看 出 ， 测量 频 率 的相 对 误 差 和被 测
兰
州 交
通
大
学
学
报
第 ２ 卷 ９
２ 等精度测速的设计
本设计 利用 Ｆ Ｇ 的高 速数 据处 理 能力 ， 成 ＰＡ 完
了等精度数 字转 速表 计 的设 计 ． 件 结构 框 图 如 图 硬 ２所示 ， 该系统 主要包 括去 噪模块 、 门信号 控制 模 闸 块 、 测 信号 和标 准 信 号 的 测 量计 数 模 块 、 算 模 被 运 块、 显示 模块 和报警 模块 ．
基 于 Ｆ ＧＡ 的等 精 度 数 字 转 速 表设 计 Ｐ
基于单片机的数字转速表设计
【 摘
要 】 数 字转速表设计是 以单 片ｔ Ａ ８ Ｓ ２ 为控制芯片 ， ￣（ Ｔ ９ ５ ） 利用￥ ２ ｇＮ机三个 定时器的特点 运 用 转 速 测 量 ５ ５
Ｍ厂 法 ， 过 对 光 电编 码 盘输 出的脉 ；信 号 测 量 ， 得 电动机 转速 测 量 ， 度 高 ， 围 宽 ｒ 通 中 获 精 范
１ ． 方案论证 ３
图 ２ 控 制 电 路
３ 系统仿真 及调试 １
３１ 软 件 编 译 与 调 试 ．
本设 计 在软 件上 采 用 了 Ｍ ／怯 测 量转 速 ， 精度 ７ 在 和 分 辨率 方 面 ， 都高 于 朋 法 或 法 ， 别是 在数 据 处 特 理 方 面 ， 可能 地 减 少量 化 误 差 。 因为 Ｍ／ 法需 要 ３ 尽 Ｔ 个 定 时／ 计数 器 完 成 ； 以控 制 芯 片选 择 Ｔ ８ Ｓ ２ 所 ｒＡ ９ ５ ．
ＬＣＤ １ ０ ２ ６
转 速表 作 为 机械行 业必 备仪 器之 一 ， 用来 测 定 电 机 等机件 的转速 、 线速度 或频 率 。在 电机 、 电扇 、 纸 、 造 塑料 、 化纤 、 机 、 车 、 洗衣 汽 飞机 、 等行业 中 ， 速表 轮船 转 都得 到广泛 应用 随着 社会经 济 、 学技术 发展 ， 科 埘转 速表 的要求 越来 越高 ．单 片机 具有 体积小 、 成本 低 、 功 能强 、 智能 化等优点 ， 将 片机 嵌 入到 转速表 内可 以改
（Ｊ １
采用 Ｍ／ 法 测速 Ｅ 应保 证 高频 时钟 脉 冲计数 器 Ｔ 卜， ｊ 与输 入脉 冲计数器 同时 开启 和关闭 ， 以减 少误 差 ， 只有 等 到输 入脉 冲 的边 沿到 达 时 ， 两个 计数 器 才 同时允 许 开 始或停 止计 数 ： 由 于 ／１ 的计数 值 和 ： ７ 法 郁 随 着转 速 的变 化 而 变 化 高 速 时 ， 当 于 法测 速 ， 相 最 低速 时 ， ＝ ， １ 自动 进 人 ７ 测速 ， 法 因此 ， ７ 测 Ｍ／ 法 速 能适用 的转速 范 明 大 于前 两 种 ， Ｉ前ｆ 是 ｉ 一泛使
BHY-441B频闪数字转速表说明书
HY-441B 频闪数字转速表1 概述频闪数字转速表（简称频闪仪）能与旋转物体保持同步闪烁，由于人眼的视觉残留效应，使观察旋转物体时能形成一个静止的影像，即“冻结”了物体的运动。
从而达到测量转速和观察旋转设备故障的目的。
因为无需张贴反光条即能方便地测量转速，所以在流程化工业生产中设备不能随意停机的场合，频闪仪是最适合的转速测量工具。
同时由于能在运转的状态下，进行相对静止的表面观察，这在现代设备状态监测维护中显得特别有用，无需停机就能对诸如大型直流电机整流子表面、齿轮啮合面、叶轮表面的缺陷进行观察分析。
2 技术参数1）测量范围：30～12,000 r/min（转/分）；2）测量误差：±（0.01%×n＋1个字），n —转速；3）分辨率：1r/min；4）外触发信号电平：0~5V（TTL电平）；5）显示：5位LCD数字显示；6）电源：可充电式锂电池；7）外形尺寸：205mm×203mm×100mm；8）重量：约550 g（不包括电源适配器）；9）正常工作条件：环境温度：0℃～40℃；相对湿度：≤85％；无腐蚀性气体和强电磁场干扰；10）频闪管寿命：5×106次。
3 仪器外型扳机开关充电插座锁定钮支座外触发输入内触发输出4 操作键功能工作模式切换，外触发指示灯点亮时，工作于外触发模式；外触发指示灯熄灭时，工作于内触发模式。
显示值单位选择。
工作频率×2。
工作频率÷2。
内部模式时，工作频率加1，键闭合超过1秒，则快速增加。
外部模式时，相位延迟以15°为步距，步进增加。
内部模式时，工作频率减1，键闭合超过1秒，则快速减小。
外部模式时，相位延迟减15°。
5 基本操作方法1) 使用前的准备：本仪器由内部充电电池供电，在使用前需充电。
仪器附有专用的电源适配器。
在充满电的情况下，仪器可连续工作30分钟以上。
仪器有低压保护功能，使仪器在低压时不工作，且显示“Lob”提示符。
发动机转速表电路分析
U6 B 9 10 15 CL K EN R 4518 Q0 Q1 Q2 Q3 11 12 13 14 7 1 2 6 5 4 3
U9 IN A S EG IN B S EG IN C S EG IN D S EG L E /S T BS E G BL K S EG LT S EG 4511
R6 2 .2 k
f 1 0.405 R2 2 R1C ( 0.693) R1 R2
（4-1）
图 2：4060 分频系数的选择
对 4518 计数和 4511 数据锁存的协调控制。4511 第 5 引脚（LE）用与数据 的锁存，当引脚电位为 1 时锁存数据，当电位为 0 时刷新。4518 第 7、15 引脚 （RST）用于重新计数。设计思想：在上一周期结束时刻先用 4511 刷新并锁存 4518 计数数据，然后 4518 进行重新计数。锁存和计数的周期由 4060 脉冲周期 决定。电路中由三个 74C14 反向器、电阻和电容组成的“控制脉冲生成和延时 电路”实现了此功能。用 Protel 对电路的仿真见图 3，为清楚表示表示信号之间 的关系将脉冲时间缩短为 3ms。
7 4 LS 1 4
J1 CON1
1
C3 3 R7 100k 0 .0 0 1 u R1 0 1 47k VCC R8 C5 2000p 1M R9 27k D1 1 N4 0 0 4 U2 D 9 8 7414 C6 CAP GND GND
U2 B 4 74F14 5
UC 6 VCC 74F14 1 2 7
4 电路分析
4 1 显示控制电路 根据 TEXAS 公司 4060 元件手册给出的经验公式（4-1）[12]，和图 1 给出的 电阻和电容参数，用 Matlab 计算得图 2（脉冲计数时间和可调电阻值的关系） 。 由图 2 可以看出 4 缸机需要 256 分频，8 缸机需要 128 分频，6 缸机则两者皆可。 由 4060 的分频系数得 4 缸应选择第 14 引脚（QH）,8 缸应选择第 6 引脚（QG）,6 缸则两引脚皆可。
四位数数字显示红外线转速表
目录一、内容摘要 (2)二、设计内容及要求 (2)三、红外线转速表的工作原理 (2)四、单元电路设计 (4)五、总体设计 (8)六、组装调试 (8)七、心得体会 (10)八、电路用到的器件 (11)九、参考文献 (12)一、内容摘要我们设计的是四位数数字显示红外线转速表。
转速表用红外线发光管，通过光学原理实现对转速的测量，通过计数锁存电路、延时电路、脉冲电路的相互有机组合可以使测速范围达到了从0转/s 到 9999转/s，实现近距离测量；二、设计内容及要求（1）设计四位数数字显示红外线转速表。
转速表用红外线发光管。
测速范围为0000 ~ 99 99转/s，实现近距离测量；（2）转速表用红外线发光管5GL发射的红外线，由接收管3DU5C接收被测转动体的转速脉冲；（3）组装、调试红外线转速表；（4）画出完整的电路图，写出设计、调试报告。
三、红外线转速表的工作原理3.1 红外线转速表采用的红外线探头有直接试和反射式两种。
直接式探头、发光管和受光管在被测物体的两边，发光管射出的光线直接照射到受光管上，被测物体运动时阻挡光线，产生计数信号，这种探头经常用做光电计数。
反射式探头、发光管和受光管在被测物体的同测，当探头接近物体是，接收到脉冲的红外线信号，用于测量转速比较方便。
3.2 测量转速的探头根据测量距离可以采用透镜系统，也可不采用透镜系统。
当被测物离开探头距离在15cm以内时，无需采用透镜。
探头设计是可采用小功率发光管5GL和光敏受光管3DU5C。
组装电路如图2-1所示，两管并排放置，两个管子的中心线夹角很小，使它们在10cm ~ 15cm远处相交。
这种探头靠接近物体上漫反射回来的光线工作，对全黑色物体，接收灵敏度很底，对白色物体和镜面反射体接收最灵敏，也能接收到其他颜色物体的反射光，但相应的探头距离要近些。
图1 不加透镜，接收漫反射光的探头测量转速的探头经常用透镜系统，根据光学的折射反射原理，发射管和接收管都固定在探测架上，通过透镜聚焦。
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。
智能型数字转速表操作规程
5.1.使用前装入4节1.5V的电池。
5.2.被测物体的被测部位要贴上反光纸。
5.3.接通电源，让被测物体运转。
5.4.打开转速表的开关。
5.5.将转速表固定在专用夹具上。
5.6.将转速表的红光对准被测零件部位。
5.7.记录测量值（UP：最大值+dn最小值的平均值）。
6. 质量记录
Hale Waihona Puke 6.1《检查结果兼处理报告书》1.目的:
为确保操作者能够正确使用螺纹塞规，特制订本操作指南。
2.范围:
适用于本司操作者对螺纹塞规的正确操作方法
3.职责：
螺纹塞规操作者应按本指南进行具体操作。
4．相关资料：
4.1 《螺纹塞规使用说明书》
4.2 《不合格品处理控制程序》
4.3《标示和可追溯性控制程序》
4.4 《供应商监察控制程序》：
SZC型数字转速表
SZC型数字转速表一、基本工作原理SZC型数字转速表是由测速传感器（一次元件）和二次显示仪表所组成。
●测速传感器：把机械转速变为脉冲数字量●二次显示表：将测速传感器过来的信号转换为LED显示。
型号：供电电源：220V、50Hz（AC）输入信号范围：1Hz～9KHz输入信号幅围：正弦≥0.03V～12V矩形波：0.5～12V显示范围：0.0001～99999（小数点可任意设定）准确度等级：转速±0.02％模拟量：±0.5％系数设定范围：0.0001～99999使用环境：温度0℃～45℃相对湿度≤85％三、操作说明：1.在正式使用前，将显示仪接通电源，应显示“88888.”，5s内显示“00000”。
2.参数设定：a.“SET”键为参数换档键。
按“SET”键，进入设定状态，依序显示A、B、C、D、E。
b.“◄”键为左移位键。
按“◄”依序为个、十、百、千、万位闪烁和显示小数点。
c.“▲”为加1键。
按“▲”，闪烁位加1；当显示小数点时，按“▲”键,小数点左移；当显示E档，并有小数点出现时，按“▲”键，设定参数确定并保存，同时退出设定状态。
d.本仪表共有A、B、C、D、E五档参数，A 表示系数；B 表示上限报警值；C表示开机自校显示值及显示值的小数点位(出厂时设定为“88888.”)；D表示下限报警值；E表示参数小数点出现时，询问用户参数是否已设定，如按“▲”键，则退出设定状态。
e.“SET”、“◄”、“▲”三键配合可对每档参数逐位设定，并可移动小数点，从而达到0.0001～99999内任意数设定。
f.“FUN”键作为复位键。
3.参数计算方式：本仪表是将转速、角速度、线速度等物理量，通过相应的传感器转化为脉冲频率，再加以测量。
最终是对频率测量，再乘以一个适当的系数，使该仪表直读物理量。
计算公式如下： 60×D/R=A×PA 表示设定系数P 表示传感器每转脉冲数D 表示直读物理量(即仪表的显示数值，r/min)R 表示转速(即被测轴的实际转速，r/min) 下面举例说明系数A的导出方法(1) 设P为60脉冲数，若仪表的显示转速D（r/min）与被测轴的实际转速R（r/min）的比例为1：1,则：D D r/minA＝60 ×＝60 ×＝＝1R×P R×60 r/min由此导出系数为1，在设定时可以设1.0。
转速表
3 技术要求
3.1 转速表的外观和结构 3.1.1 转速表上应标有仪器名称、型号、示值范围、计量单位、准确度等级、转速比、生产厂、出厂编 号、生产日期和制造计量器具许可证标志。 3.1.2 转速表所标文字符号、标志、表盘刻度及刻度值应清晰、正确。转速表不得有影响读数的缺陷。 3.1.3 以指针指示和以度盘切换分档的转速表各紧固件应无松动。工作时指针偏转和度盘旋转应平稳、无 跳动和卡住现象。工作后指针和度盘应能返回到零位或规定位置。 3.1.4 定时式转速表的启动和制动机构应灵敏可靠。在连续10次启动试验中，每两次启动试验的间隔时间 不应少于15s，只允许有1次失灵。对于有专用回零按钮的转速表，按回零按钮，指针应能返回零位线。 3.1.5 接触式转速表的转轴应清洁，不得有油污，其工作状态应在说明书中说明。用手转动时，应手感良 好，无粘滞、卡住和时松时紧等现象，正常工作时不能有影响读数的故障。 3.1.6 以数字显示的转速表工作时数字显示应清晰、准确、功能正常。 3.1.7 转速表上各转换开关、分档旋钮及调节器的工作位置应正确并灵活可靠，所对应的量限应准确。 3.2 转速表的组件 3.2.1 转速传感器 3.2.1.1 按转速表使用说明书中注明的传感器安装要求和使用方法工作时，传感器应能准确传递与转速相 应的电脉冲信号。 3.2.1.2 手持式转速表光电传感器的反射头与被测旋转体的距离应不小于8mm，旋转体测量面的粗糙度Ra 不低于3.2µm。 3.2.1.3 分体式转速表的传感器与电子计数器的连接应可靠；连接线、插接件及转速传感器附件应齐全。 3.2.2 转速表的测头及插接件 3.2.2.1 转速表如使用橡胶测头或销插式测头时，测头应清洁、无油污、无缺损并保持接触可靠，不影响 读数。 3.2.2.2 转速表插接件
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数字转数表的电路如图所示。
它主要由装有永久磁铁的磁盘、霍尔集成传感器、选通门电路、时基信号电路、电源计数及数码显示电路等组成。
计数及数码显示电路采用CMOS-LED数码显示组件CLlO2，它可以计数并显示数码。
转盘的输入轴与被测旋转轴相连，当被测轴旋转时，便带动转盘随之转动。
当转盘上的小永久磁铁经过霍尔集成传感器IC1时，IC1便会将磁信号转换为转速电信号。
该信号经与非门l反相输人至与非门3的输入端，而与非门3的另一输大端接来自时基电路IC2的方波脉冲信号。
这个时基信号是用来控制与非门3的开与刁，形成选通门，以此来控制转速信号能否从与非门3输出。
当接通电源后，转速信号立即被送往与非门3的输入端，如果此时时基信号为低电平，则选通门关闭，转速信号元法通过选通门。
当第一个时基信号到来时，选通门才被打开，并同时使CMOS-LED数码显示组件IC4、IC5、IC6的LE端呈寄存状态。
时基信号的上升沿也同时触发由与非门4、5组成的反相器及由R4、R5、R7、C3、VD2及VD3组成的微分复位电路，复位脉冲由VD3输出后加至IC4、IC5、IC6的R端，使址数器复位清零。
在完成上述功能后，时基信号在一个单位时间(例如lmin)内保持高电平。
在这段时间内，选通门与非门3一直处于开启状态，转速信号则通过选通门送至LED数码显示组件，实现了在单位时间内的计数。
在单位时间结束时，时基信号又回到低电平，此时选通门关闭并自动置计数电路的LE端为选通状态。
此时，计数器的计数内容送至寄存器并同时显示其内容。
当第二个时基信号到来时，又把计数器的内容清零，并重复上述过程。
但此时的寄存器及显示器的内容不变，只有当第二次采样结束后，才会更新而显示新的测试结果。
上一篇:LM35DZ摄氏温度传感受器温度计应用电路-相关文章返回分类首页[传感器电路图] 基于磁传感器设本文来自: 原文网址：/sch/sen/0073040.html本文来自: 原文网址：/sch/sen/0073040.html液晶显示/数显表:基于磁传感器设计的数字转速表电路图数字转数表的电路如图所示。
它主要由装有永久磁铁的磁盘、霍尔集成传感器、选通门电路、时基信号电路、电源计数及数码显示电路等组成。
计数及数码显示电路采用CMOS-LED数码显示组件CLlO2，它可以计数并显示数码。
转盘的输进轴与被测旋转轴相连，当被测轴旋转时，便带动转盘随之转动。
当转盘上的小永久磁铁经过霍尔集成传感器IC1时，IC1便会将磁信号转换为转速电信号。
该信号经与非门l反相输人至与非门3的输进端，而与非门3的另一输大端接来自时基电路IC2的方波脉冲信号。
这个时基信号是用来控制与非门3的开与刁，形成选通门，以此来控制转速信号能否从与非门3输出。
当接通电源后，转速信号立即被送往与非门3的输进端，假如此时时基信号为低电平，则选通门封闭，转速信号元法通过选通门。
当第一个时基信号到来时，选通门才被打开，并同时使CMOS-LED数码显示组件IC4、IC5、IC6的LE端呈寄存状态。
时基信号的上升沿也同时触发由与非门4、5组成的反相器及由R4、R5、R7、C3、VD2及VD3组成的微分复位电路，复位脉冲由VD3输出后加至IC4、IC5、IC6的R端，使址数器复位清零。
在完成上述功能后，时基信号在一个单位时间(例如lmin)内保持高电平。
在这段时间内，选通门与非门3一直处于开启状态，转速信号则通过选通门送至LED数码显示组件，实现了在单位时间内的计数。
在单位时间结束时，时基信号又回到低电平，此时选通门封闭并自动置计数电路的LE端为选通状态。
此时，计数器的计数内容送至寄存器并同时显示其内容。
当第二个时基信号到来时，又把计数器的内容清零，并重复上述过程。
但此时的寄存器及显示器的内容不变，只有当第二次采样结束后，才会更新而显示新的测试结果。
霍尔转速传感器的工作原理和应用优势发布时间：2009-08-14 来源：本站原创作者：无忧备件网霍尔转速传感器的主要工作原理是霍尔效应，也就是当转动的金属部件通过霍尔传感器的磁场时会引起电势的变化，通过对电势的测量就可以得到被测量对象的转速值。
霍尔转速传感器的主要组成部分是传感头和齿圈，而传感头又是由霍尔元件、永磁体和电子电路组成的。
霍尔转速传感器的工作原理霍尔转速传感器在测量机械设备的转速时，被测量机械的金属齿轮、齿条等运动部件会经过传感器的前端，引起磁场的相应变化，当运动部件穿过霍尔元件产生磁力线较为分散的区域时，磁场相对较弱，而穿过产生磁力线较为几种的区域时，磁场就相对较强。
霍尔转速传感器就是通过磁力线密度的变化，在磁力线穿过传感器上的感应元件时，产生霍尔电势。
霍尔转速传感器的霍尔元件在产生霍尔电势后，会将其转换为交变电信号，最后传感器的内置电路会将信号调整和放大，输出矩形脉冲信号。
霍尔转速传感器的测量方法霍尔转速传感器的测量必须配合磁场的变化，因此在霍尔转速传感器测量非铁磁材质的设备时，需要事先在旋转物体上安装专门的磁铁物质，用以改变传感器周围的磁场，这样霍尔转速传感器才能准确的捕捉到物质的运动状态。
霍尔转速传感器的应用优势霍尔转速传感器的应用优势主要有三个，一是霍尔转速传感器的输出信号不会受到转速值的影响，二是霍尔转速传感器的频率相应高，三是霍尔转速传感器对电磁波的抗干扰能力强，因此霍尔转速传感器多应用在控制系统的转速检测中。
磁电式转速表的工作原理和性能优点发布时间：2009-08-14 来源：本站原创作者：无忧备件网磁电式转速表是电子式转速表中的一种，它是以感应磁场变化的方式来进行转速测量。
今天我们和大家一起来了解一下，磁电式转速表的工作原理和性能优点。
磁电式转速表的工作原理磁电式转速表内多装有永久磁铁，它的作用是在磁电式转速表周围形成磁场，而被测量的机械轴上则会被安装一个检测齿轮，当齿轮的齿顶随机械轴的转动接近磁电式传感器时，磁电式传感器周围的磁场就会变化。
磁电式转速表是通过对磁场强弱变化的感应来测量机械轴转速的，它的内部安装有专门的磁阻元件。
磁电式转速表使用的磁阻元件，其阻抗值会随着磁场的变化而变化，这样当检测齿轮运动改变磁阻元件周围磁场时，就可反应为阻抗值的变化。
磁电式转速表磁阻元件阻抗值变化，会在线圈内形成一个脉冲信号，磁电式转速表在接收到脉冲信号后，通过公式计算就能得到被测量轴的转速值，并将其形成电压脉冲信号，最后连接到显示部件上，即可显示出测量结果。
磁电式转速表的性能优点磁电式转速表的操作简单、运行可靠，且有很长的抗干扰性。
另外，磁电式转速表采用非接触式的测量方法，测量时不会对机械轴的转动产生影响，且磁电式转速表本身不会因测量活动而受到磨损，因此磁电式转速表的使用寿命较长。
磁电式转速表的磁阻元件在温度的影响下，会产生阻抗值的变化，也就是发生温漂。
磁电式转速表的制造企业为了减少温度对测量结果的影响，会采用双磁阻元件的设计方式，这样既可以补偿温度影响，也能增加磁电式转速表的测量灵敏度。
转速传感器的常见种类及工作原理发布时间：2009-08-11 来源：本站原创作者：无忧备件网转速传感器是用于将旋转物体转速状态转换为电信号的一种传感器。
转速传感器可以应用在各种转速测量场合，能适应对旋转物体的低速、高速、稳速和瞬时速度等多种转速状态测量工作，并可将信号传导给控制部门。
转速传感器的发展历史较长，产生的种类繁多，制造方法各异。
转速传感器的设计原理也多种多样，包括机械、电气、电磁、光感等多个种类。
转速传感器以信号输出方式不同，能分为模拟式转速传感器和数字式转速传感器，前者直接输出线性函数，后者输出频率信号。
1、光电式转速传感器光电式转速传感器是以光敏元件来接收光线变化来测量旋转物体转速的。
光电式转速传感器分为透射式光电转速传感器和反射式光电转速传感器，两者的主要区别是对光线的投射与接收过程不同，但在原理上没有太大区别。
2、变磁阻式转速传感器变磁阻式转速传感器可以分为电感式转速传感器、变压器式转速传感器和电涡流式转速传感器，其中最常见的是电感式转速传感器。
电感式转速传感器是以转动轴带动磁通量变化而产生感应电势，再通过电势大小的测量得出旋转体的转速值。
3、电容式转速传感器电容式转速传感器是通过对电容的变化来测量旋转物转速的，测量时电容式转速传感器的电容变化周期与转速相同。
电容式转速传感器主要有面积变化型和介质变化型两个种类，测量时前者是以位置变化带动电容量变化，后者是以介电常数变化带动电容量变化。
转速表的种类与工作原理发布时间：2009-07-29 来源：本站原创作者：无忧备件网转速仪表经过多年的发展已经形成了多个种类。
转速仪表按照工作原理和工作方式不同，可以分为离心式转速表、磁性转速表、电动式转速表、磁电式转速表、闪光式转速表和电子式转速表等几个种类。
1、离心式转速表离心式转速表是以离心力和拉力的平衡为原理来测量电机转速的。
离心式转速表的测量精度较低，一般在1到2级，但易于安装、便于使用。
离心式转速表的优点是测量直观、读数方便、运行稳定、可靠性好，缺点则是结构复杂。
2、磁性转速表磁性转速表是以旋转磁场为原理来测量电机转速的一类转速表。
磁性转速表在测量转速时，会根据转速产生的旋转力大小，与游丝力进行平衡，以指示转速值。
磁性转速表的结构简单，使用方便，多用于摩托车和汽车等设备使用。
3、电动式转速表电动式转速表是测量方式，是将小型交流电动机的转速，保持与被测轴转速一致，而磁性转速头又和小型交流电同轴转动，这样磁性转速头所指示的转速就是被测轴的转速。
电动式转速表适用于异地安装，有良好的抗震性，多用于柴油机和船舶等设备的转速测量。
4、磁电式转速表磁电式转速表是利用磁阻元件完成转速测量的一种转速表。
磁电式转速表的工作原理，是磁阻的阻抗值随磁场强弱而变化，当被测轴的齿轮接近磁电式转速表时，齿轮的齿顶与齿谷会令磁场变化，这样磁电式转速表就能通过对电阻变化的测量来反应被测轴的转速。
5、闪光式转速表闪光式转速表是以视觉暂留原理为依据设备的一种转速表。
闪光式转速表的功能比普通转速表更为丰富，除了能测量往复速度以外，还能用于往复运动物体的静像观测，是机械设备运动、工作状态观测的必备仪表之一。
6、电子式转速表电子式转速表的测量工作是通过数字电路和电磁式线圈作用来完成的。
电子式转速表所接受的信号为数字脉冲信号，在数/模转换电路的转换下，数字脉冲信号变成电压信号来控制线圈电流，从而完成指示指针的变化。
电磁式转速传感器的工作原理和性能优点发布时间：2009-08-21 来源：本站原创作者：无忧备件网电磁式转速传感器是用于齿轮、齿条、凸轮等机械部件转速测量的转速表。
电磁式转速传感器的测量是对通过电磁变化的感应来实现的，不需要使用电源也驱动也可以完成，因此电磁式转速传感器被大量的应用在各种工业场所。