单片机传动轴无源测速与在线监测单元设计+程序(2)

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2 自发电装置的设计 4

2 . 1 自发电装置发电原理 4

2 . 2 自发电装置的修改与验证 4

2 . 3 计算与分析 7

2 . 4 整流滤波稳压电路 7

3 无线传输装置的设计 10

3 . 1 无线传输简介 10

3 . 2 无线传输装置选型 11

4 测速系统的选择与设计 13

4.1 测速传感器的简介与选型 13

4.2 霍尔传感器简介 13

4.3 基于单片机的转速测量原理 15

4.4 转速测量电路的设计 16

4.5 单片机转速测量程序的编制 17

5 上位机速度计算程序的编制 20

6 实验结果与分析 23

7 部分模块实物展示图 25

结论 28

致谢 29

参考文献 30

附录 A 单片机部分程序 31

1 绪论

转速是发电机、电动机、汽轮机等等旋转机械的重要状态参数，在仪器仪表、工业控制和精密制造等领域，转速的测量都是一项重要的监测内容，且其应用系统在工业生产、民用电器、科技教育等各个领域的应用都极为广泛，往往成为某一系统的核心部分。特别是在各类传动轴结构广泛应用的机械结构当中，转速不仅是一个简简单单的参数，计算结构的各种其他参数也都要以转速为依据和基准，动力机械的许多特性参数都是根据与转速的关系来确定的，除此之外，动力机械的振动、各种传动机构的相互配合、配合的工作零件的磨损状况等等都与转速密切相关。

1.1 转速测量系统的发展状况

随着科学技术的飞速发展和机械化程度水平的日益提高，人们对于转速这一数字量的测量的需求也变的越来越高，专业化的比如说机械传动机构的许多传动轴的转速，或者说是车间加工过程各种车刀的转速，民用化的比如说汽车上用来显示速度的仪表盘等等。这些情况下对于转速这一数据的掌握程度就显得由为重要了。这也使得转速测量方面发展的尤为迅速，出现了许多不同的测量仪器仪表和测量方法。

转速的测量仪表根据其测量的方法又可以分为计数式仪表、模拟式仪表和同步式仪表。其中计数式仪表又分为机械式（通过齿轮转动数字轮实现）、光电式（由被测旋转体上的光线产生电脉冲）、电磁式（利用磁电转换器将转速变换成电脉冲）；模拟式仪表又分为发电机式

（利用电机电流或交流电压与转速成正比关系）、电容式（利用电容充放电与转速成正比关系）和机械式（利用离心力与转速的平方成正比关系）;同步式仪表则分为机械式（转动带槽的圆盘，观察旋转体的同步关系）和闪光式[1]（用已知频率闪光测出旋转体同步的频率）。不同的测量装置所用的原理各不相同，它们的精度和应用的场所也各不相同，应根据不同的情况选择不同的仪器。