用P89C51RC+IA和EMP7064S實(shí)現轉速測量

轉速測量是伺服控制系統重要組成部分。迄今為止，測速可分為兩大類(lèi)：模擬電路測速和數字電路測速。微電子技術(shù)的發(fā)展，數字測速技術(shù)的進(jìn)步，數字測速性能的提高，使數字測速受到人們的重視。

隨著(zhù)微電子技術(shù)的發(fā)展、計算機技術(shù)的成熟，出現了以計算機為核心的數字測速裝置。這樣的速度測量裝置測量范圍寬、工作方式靈活多變、適應面廣，具有普通數字測速裝置不可比擬的優(yōu)越性。本文應用M/T法測速原理，借助PHILIPS P89C51RC+IA和ALTERAEPM7064S實(shí)現轉速測量。

1 M/T測量法工作原理

數字測速中用到的關(guān)鍵部件是光電編碼器，俗稱(chēng)碼盤(pán)。碼盤(pán)是一角度傳感器，將角度住處轉變成一列脈沖串?？叹€(xiàn)數m、刻線(xiàn)誤差ε、輸出信號的電特性是碼盤(pán)的主要技術(shù)指標。碼盤(pán)輸出兩路相差90°的矩形脈沖串，每轉動(dòng)一周輸出m個(gè)脈沖。通過(guò)測量脈沖串的頻率即可測量轉速。

本文采用M/T法測速。此法需要一個(gè)碼盤(pán)脈沖計數器、一個(gè)標準的時(shí)間計數器、一個(gè)定時(shí)器。定時(shí)器設定測量時(shí)間Ts。在測量時(shí)間Ts內，同時(shí)對碼盤(pán)脈沖和標準時(shí)間信號計數。測量時(shí)間到，產(chǎn)生定時(shí)中斷，單片機執行中斷程序，讀出碼盤(pán)脈沖計數器和標準時(shí)間計數的值，由計數值求出轉速。

設碼盤(pán)刻線(xiàn)數為m，碼盤(pán)脈沖倍頻數為n，標準時(shí)間為T(mén)C（s），碼盤(pán)脈沖計數值為Cm，標準時(shí)間計數值為Ct，則轉速ω=360Cm/mnTcCt(°/s)。

2 碼盤(pán)脈沖預處理的EMP7064S實(shí)現

采用碼盤(pán)的數字測速系統中，對碼盤(pán)信號的處理包括倍頻、輸出控制和方向信號的提取。

2.1 碼盤(pán)脈沖倍頻電路

對碼盤(pán)輸出脈沖倍頻，相當于增多碼盤(pán)刻線(xiàn)數，可提高測量準確度，改善測量的動(dòng)態(tài)性能。碼盤(pán)脈沖計數值的大小影響刻誤差的大小。對同一個(gè)碼盤(pán)，輸出信號經(jīng)碼盤(pán)脈沖倍頻電路處理后，頻率提高，相同測量時(shí)間內對碼盤(pán)脈沖的計數值大，測量結果中刻線(xiàn)造成的誤差小。同時(shí)，如果測量時(shí)間下限一定，可測的轉速下限就低。對碼盤(pán)脈沖處理最高可得4倍頻的脈沖信號。處理電路及時(shí)序關(guān)系如圖1所示。