转速测量文献综述

1、文献综述前言工农业生产中经常需要关注转速问题，转速是标志设备运转是否正常的重要 指标，实时的监测转速，对了解设备的运行，提高工农产品的质量和效率有重要 意义。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。随着大规模及超大规模集成电路技术的发展，数 字系统测量得到普遍应用，特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理能力，使得 全数字量系统越来越普及，其转速测量系统也可以用全数字化处理。在测量范围 和测量精度方面都有极大的提高。本课题主要是针对转速测量系统的硬件和软件系统的设计。运用

2、51系列单 片机设计一种全数字化测速系统，从提高测量精度的角度出发，分析讨论其产生 误差的可能原因。同时从实际硬件电路出发，分析电路的工作原理，根据设计具 体情况提出修改方案和解决办法。本实验所使用的霍尔传感器具有无触点、长寿 命、高可靠性、无火花、无自激振荡、温度性能好、抗污染能力强、构造简单、 坚固、体积小、耐冲击等优点，所以选用霍尔效应接近式传感器作为电机转速传 感器。该传感器是开关元件，直接输出为脉冲频率信号，但是由于存在电磁噪声 干扰，必须对信号进行滤波和整形，提高采集准确度和抗干扰能力。处理后的信 号转换成标准的方波信号，通过单片机的输入捕捉功能可以精确得到其脉冲产生 时间，为控制

3、单元运算和控制提供了转速和上止点基准信号。以往许多测速系统都是有线测速，需要大量布线，线越多相互间干扰越大， 对测量结果产生影响，精确度不高。本实验采用无线收发模块进行数据传输，传 送距离远，可实现点对点及点对多点传送，避免大量布线带来的不便，功耗低， 可靠性强，稳定性好，是有线测速系统所不具备的。总之，无线转速测量系统的 研究是一个非常有意义的课题。转速是能源设备与动力机械性能测试中的一个重要的特性参量，因为动力机 械的许多特性参数是根据它们与转速的函数关系来确定的，例如压缩机的排气 量、轴功率、内燃机的输出功率等等，而且动力机械的振动、管道气流脉动、各 种工作零件的磨损状态等都与转速密切相

4、关。转速测量的方法很多，测量仪表的型式也多种多样，其使用条件和测量精度 也各不相同。根据转速测量的工作方式可分为两大类：接触式转速测量仪表与非 接触式转速测量仪表。前者在使用时必须与被测转轴直接接触，如离心式转速表、 磁性转速表与测速发电机等；后者在使用时不需要与被测转轴接触，如光电式转 速表、电子数字式转速表、闪光测速仪等。过去曾经使用过的接触式测量仪表，如离心式转速表、磁性转速表、微型发 电机转速表及钟表是定时转速表，均已先后受到冷落；而利用已知频率的闪光与 被测轴转速同步的方法来测速的闪光测速仪，虽属非接触式仪表，目前仍有应用， 但也退居次要地位。代之而起的是非接触式的电子与数字化的测速

5、仪表。这类转 速仪表大多具有体积小、重量轻、读数准确、使用方便等优点，容易实现电脑荧 屏显示和打印输出，能够连续的反映转速变化，既能测定发动机稳定情况下的平 均转速，也能够用来在足够小的时间间隔这一特定条件下测定发动机的瞬时转 速。传统的多点分布式转速测量系统多采用有线传输方式，在现场要进行大量布 线，线越多相互间干扰越大，对测量结果产生影响，精确度不高，给系统的布设、 维护和更新升级带来了诸多不便。本文采用深圳市汇睿微通科技开发有限公司生 产的XL03-232AP2芯片构建分布式无线温度测量系统，可以完全规避有线系统 的各种不便。XL03-232AP2是UART接口半双工无线传输模块，可以工

6、作在 433MHz/868MHz/ 915MHz公用频段。该模块采用高性能基频晶振，符合工业环 境的使用要求。XL03-232AP2采用串口调试软件可以设置输出功率(12-27dBm)、 串 口速率(1.2KBPS-38.4KBPS)、RF 速率(1.2KBPS-25KBPS)、串 口格式(8N1,8O1)、 工作频率、产品ID等等。传感器节点以自组织的方式组成以协调器节点为中心的无线数据传输网络， 传感器节点将采集到的转速信息无线传输给协调器节点。协调器节点管理所有与 之相连的传感器节点，并接收来自传感器节点的转速信息，然后将收集到的所有 传感器节点的转速信息上报监测中心管理器节点。监测中心

7、管理器节点对所获得 的转速数据进行显示。总结通过对无线传感器网络系统的设计和对XL03-232AP2无线收发模块的了 解，ZigBee技术未来的应用前景被看好。未来的几年里，它将在工业控制、汽 车自动化、楼宇自动化、消费电子等多个领域实现应用。首屈一指的选择，也必 将为石油系统数字化建设带来更快捷、更稳定的信息网络传输通道。无线Mesh 网络从本质上说，Mesh网络是一种类似于点对点的无线网络架构，这种架构可 以大大减少网络的基础设施成本。随着Mesh网络技术的进一步发展，它最终可 在企业的办公环境中将办公室电话或者手机进行整合。尤其是在油田单位，野外 自然条件恶劣、地理位置差，生产区域广的条

8、件下无线Mesh网络具有广阔的应 用前景。转速测量的应用系统在工业生产、科技教育、民用电器等各领域的应用 极为广泛，往往成为某一产品或控制系统的核心部分，其各种参数在不同的应用 中有其侧重，但转速测量系统作为普遍的应用在国民经济发展中，有重要的意义。 参考文献1李文仲，段朝玉,ZigBee 2006无线网络与无线定位实战M.北京：北京航空 航天大学出版社,2008. 李文仲，段朝玉,ZigBee 2007/ PRO协议栈实验与实践M.北京：北京航空航 天大学出版社,2009.姜建奎，刘建成高速工业平缝机转速测量方法研究J.现代电子技术,2009 (5)： 105-107.侯国章，测试与传感技术M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2000.123-134.李树人，范琳生.转速测量技术M.北京：中国