本发明涉及通过电的方法传动到指示器的速度测量装置。 在工业生产中有许多传动设备需对转速和线速度进行测量与显示,国内目前多数应用部门采用精度较低的指针式仪表,近年来出现了一些数字式测速仪表,它们一般都采用数字逻辑电路组成。由于各传动设备的旋转体直径D和减速机构传动比都是不同的,在对传动设备进行线速度测量时必须选用不同的分频数的分频电路,为此造成现有仪表不能通用化生产与使用,而且分频数一般只能成整数,而实际计算需要的分频数都有小数,另外在多分部传动的设备中,特别在造纸机械中,速差的测量显示非常重要,它可使操作人员及时了解各分部间速差并控制纸张的伸长率,但在这个领域,国内目前还是一个空白。
本发明的目的在于提供一种仪表,能相应提高速度测量精度,并增设速差测量与显示功能。
本发明的目的是由下述原理和构思实现的:本发明由硬件与相应软件两部分组成。本发明的硬件采用了以单片微机为主体的逻辑电路和传统的测速表中的传感器,整形放大,采样通道和显示电路联结后对传动设备输入的信号进行处理,一般传动装置本身都有交流测速发电机作为速度检测反馈元件,本发明不但可采用光电或磁电式传感器,而且还可直接借用交流测速发电机作为测速传感器,在采样时间T内,当输出的脉冲频率f为单片微机接受后,按以下公式进行计算:
V =πD · nTni · fn·T· f=KV·f (1) n=nTni · fn·T· f=Kn· f (2)]]>
其中v-线速度;n-角速度;D-旋转体直径;i-减速机构地传动比;nTn为电动机额定转速;f-对应于T时输出脉冲频率;fn-对应于nTn时测速传感器输出脉冲频率。
Kv为线速度常数,Kn为角速度常数,是由软件来设置的,只要增加常数小数点后保留位数就能提高精度,固化在微机存贮器中,当微机运算时取用,线速度v和角速度n的测量程度是相同的,只是取用Kv和Kn大小的差别,仪表在测量速度的基础上增设测量速差△v的功能,即△v=v1-v2=Kv·f1-Kv2·f2(3)仪表进行测速或测速差,由程序在每个工作周期中采样一次速度、速差选择开关来决定,选择开关受控于单片微机,信号经微机处理后采用软件译码,直接送显示器进行显示,省去传统的硬件译码电路。
效果:本发明达到一表多用,精度可由软件任意添设小数点决定,与同类表造价相比,成本可下降50%,并可批量生产,可适用于一切传动装置作为测速与测速差显示仪表。
图1为测速表硬件系统图
图2为采样通道电路图
图3为单片微机系统图
图4为速度程序流程图
图5为速差程序流程图
结合附图对实施例详述如下:
由附图1所示由交流测速发电机作为测速传感器输入的脉冲信号或正弦波经过畏糯螅裳ǖ溃剖ピ?035单片机等逻辑电路处理后经显示单元显示。
整形放大单元由一个具有正反馈的运放器电路组成,本发明采用了CA358E运算放大器与各不同阻值电阻组成电路,并采用二极管在电路中作为运放器输入端限幅保护元件,把脉冲信号f或正弦波整形放大成高电平大于等于4.5V,低电平小于等于0.5V的矩形脉冲信号,这信号再经74LSO5反相器就输出标准的TTL电平信号,经整形后的脉冲信号经过采样通道送计数单元。
采样通道由74LS74D触发器(1)和74LS00与非门(2)逻辑电路组成(见附图2),当单片机控制选择开关D触发器(1),置高电平“1”时,通道Ⅰ选通,程序转速度程序进行速度测量(见附图4),D触发器(1)置低电平“0”时,通道Ⅱ选通,程序转速差程序进行速差测量(见附图5)。以上程序预先编好固此在21716EPROM(3)(见附图3),变换常数Kv,Kn确定后也固化在存贮器中,只要适当增加常数小数点后保留位数就可达到所需要的测量精度。
计数单元采用三块74LS93二进制计数器集成电路,结联成十二位二进制计数器。
单片微机系统为本发明的主体,本发明选用MCS-48系列中的8035单片机(4),(见附图3),在系统中还有74LS373带三态门的八D触发器(5),外存贮器即由2716EPROM(3)承担。
显示单元由四个共阳极的八段发光二极管显示器和四个74LS273八D触发器组成,单片机(4),经软件译码后的字型信号暂存在八D触发器中,并一直保持到第二个工作周期,本发明省去传统的带硬件的译码系统使成本大为下降。
作为仪表的工作电流,本发明采用整流稳压电源。
为了提高仪表的抗干扰能力,在存贮器的空单元中设置一些陷井,当捕捉到飞出的程序时,用转移指令把程序转移到程序初始化入口。