三种全数字测速方法的比较研究

【 １ 】 谢铁生 ， 刘 志凯 ． 新时期驾驶员培训行业发展初探［ Ｊ １ ． 道路与
２ ０１ ３
Ｉ 憎 速 迕 农 机
ＦＵ １ ＡＮ Ｎ Ｏ ＮＧ ＪＩ
研 究 与Leabharlann Baidu 索
２ ． １ Ｍ 法 测 速
测速 ； 低速时 ， 相 当于 Ｔ 法 测 速 。 因此 这种 测 速 方 法 可 以很 好地 适应各 种 速度段 ， 应用 广泛 。
在 指定 的时 问 内测 量旋 转 编码 器 输 出脉 冲的个
数， 称之为 Ｍ法测 速。如图 １ 所示 ， 假设旋转编码器 旋 转一 周 发 出脉 冲数 为 ｚ， 在 时 间 内测 得编 码 器输
出脉 冲个 数 为 ， 如 果 单 位 为秒 ， 则 电机 每分 钟 的
‘ ｎ
３ 三种测速方法的分辨率 比较
小重 量轻 ， 对 被测 对象 的运行 几 乎没有 影 响 。随着 成
本的大幅降低 ， 旋转编码器在数字测速领域已经取代
霍 尔 开 关 成 为主 流 。本 文 基 于旋 转 编 码 器对 三 种数 字式 转速 测量 方法 进行 比较 研究 。
稳速的 目的， 因此对转速 的精确测量不可或缺 。随 着 工 业 技 术 的发 展 ， 出现 了各 式 各 样 的转 速 测 量 方 法， 一 般 来 说 不 同的 测 速 方 法 对 应 着 不 同 的测 速 原 理与测速工具 ， 其测速的精度也有差异 ， 适用的场合 也 是 多 种 多 样 。测 速 方 法 可 以 分 为 直 接 法 和 间 接
测速发 电机测速容易受到环境温度的影响而发生温漂， 精度低， 体积大， 测速消耗的功率大， 逐渐被全数字测速 元 件 替代 。旋 转 编码 器 输 出结 果不 受 温度 的影 响 ， 精 度 可 以随着 测 速码 盘 的精度 做 得很 高 ， 体 积小 重 量轻 ， 对 被 测 对 象 的运 行 几 乎没 有 影响 。 随着 成本 的大 幅 降低 ， 旋 转编码 器 在数 字 测速领 域 已经取代 霍 尔 开关 成 为主
流 。 文章基 于旋 转编 码器 对 三种 数 字式转速 测 量方 法进行 比较研 究。
关键 词 ： 旋 转编码 器 ； 转速 测 量 ； 测速 分 辨 率
在 工业 生 产 中 ， 为 了满 足 工艺 要 求 ， 往 往 需要 控 制 电机 或 者 旋 转 机 械 的转 动 速 度 ， 以达 到调 速 或 者
关电转换 电路 的处理 ， 可以得到频率与转速成正比的
脉冲串， 因而 可 以计 算转 轴 的转 速 。
２ 三种基于旋转编码器的测速方法
想 在 市场 中立 足 ， 必 须 牢牢 把 握 正确 方 向 ， 提 升 自我 竞争力。
参考文献 ：
运输， ２ ０ ０ ５ ， ３ ．
【 ２ ］ 朱 小平 ， 刘根平 ． 浅谈汽车驾驶教练对学员安全行 车的影响 『 Ｊ １ ． 职业与教育 ， ２ ０ ０ ７ ， １ ２ ． ［ ３ ］ 李智 ． 汽车教练员的培训 和素质［ Ｊ ］ ． 科技 资讯 ， ２ ０ １ ０ ， ２ ７ ．
速 发 电 机 测 速 容 易 受 到 环 境 温 度 的 影 响 而 发 生 温
漂， 精度低 ， 体积大 ， 测速消耗 的功率大 ， 逐渐被全数 字测 速元 件 替 代 。旋 转 编码 器输 出结果 不 受 温 度 的 影响 ， 精 度 可 以 随着 测速 码 盘 的精 度 做 得很 高 ， 体 积
对 每 一 圈进 行 计 时 而 获 得 速 度 ； 间接 法 则 是 通 过 测 量 由旋 转 导 致 的其 他 物 理 量 变 化 来 测 速 ， 比如 测 速
发电机通过输出电压 的大小来表征被测旋转物体的 转速 。工业 控制领域 中常用 的有旋 转编码 器测速
法， 霍尔 开关 测速 法 ， 交直 流测 速发 电机 测 速法 等 。 与 模 拟式 测 速 方 法相 比 ， 基 于旋 转 编码 器 、 霍 尔
法： 直 接 法 直接 检 测 电机 或 者旋 转 机 构 的机 械 运 动 ，
１ 旋 转 编 码 器 的 工 作 原 理
数字式旋转编码器是基于超精密加工技术和电 子技 术发 展起 来 的测速 工具 ， 在 转速测 量领 域 占据着 主导地位 ， 它体积小 、 重量轻 、 响应快 、 测量结果稳定
开关 的全 数 字测 速 方 法 有着 明显 的优势 。交 直 流测
式。在仅需测速而无需测绝对位置的情况下 ， 往往采 用成本相对低廉 、 精度更高的增量式编码器。旋转编 码器 通过 轴联 器 与被测 转动 轴相 连 ， 码 盘 上均匀 地刻
制 了若 干 条 纹 ， 条 纹 的数 目决定 了最小 分 辨 率 ， 常 用 的有 ５ ０ ０ 线， １ ０ ０ ０ 线与 ２ ０ ０ ０ 线 。 当转 轴 转 动 时 ， 光 栅 让 光路 持续 不 断地开 放或 者遮 挡 ， 通 过 接受装 置 的
分辨率用来衡量测速方法对转速变化敏感程度 ，
在本文 中 ， 用一个 脉 冲的改 变所对 应 的转速 变化来 表
转速为 ： ｎ ＝ Ｕ Ｖ Ｉ ￣ １ ， 由于ｚ 和 都是常值 ， 转速正比于
研 究 与探 索
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速 农机
ＦＵ Ｉ ＡＮ ＮＯＮＧＪ Ｉ
三种全数字测速 方法 的 比较研究
单 秀文 单锦华
（ 盐城 工 业 职业技 术 学院 ， 江苏 盐 城 ２ ２ ４ ０ ０ ５ ）
摘 要 ： 与模拟式测速方法相比， 基于旋转编码器 、 霍 尔开关的全数字测速方法有着 明显的优势。交直流
性好 。旋 转 编码 器 主要 由光 源 、 码盘（ 材 质为 塑 料 或 者玻 璃 ） ， 光栅 ， 光 电接 受转换 装 置 以及 一些 机 械部件 组成 。按 照码 盘 编码方 式不 同 ， 可分 为绝对 式 和增 量
对于 中高速旋转 ， 可在指定时 间内对旋转 圈数进行 计数 ， 从 而 得 到转 速 ， 对 于转 速 较 慢 的情 况 ， 亦 可 以