本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種基于數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀的速度測量系統(tǒng)，包含轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩輸出模塊、放大電路、光電隔離模塊、微控制器模塊、ICL模塊、接口模塊、存儲器模塊、點(diǎn)陣液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、電源監(jiān)控模塊；所述轉(zhuǎn)矩傳感器依次通過轉(zhuǎn)矩輸出模塊、放大電路、光電隔離模塊連接微控制器模塊，所述存儲器模塊、點(diǎn)陣液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、電源監(jiān)控模塊連接在微控制器模塊的相應(yīng)端口上，所述微控制器模塊通過ICL模塊連接接口模塊。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種車速測量系統(tǒng)，尤其涉及一種基于數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀的速度測量系統(tǒng)，屬于速度測量控制領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
電動機(jī)及機(jī)械動力裝置旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性是電動機(jī)及機(jī)械動力裝置的一項(xiàng)重要參數(shù)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線的形狀及曲線中的起動轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩等參數(shù)，往往是衡量一臺電動機(jī)或機(jī)械動力裝置能否順利起動和穩(wěn)定運(yùn)行的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩測試，通常是采用電阻應(yīng)變橋來檢測轉(zhuǎn)矩信號并借助于導(dǎo)電滑環(huán)來實(shí)現(xiàn)電阻應(yīng)變橋能源的輸入及應(yīng)變信號的輸出，但是，由于被測軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會產(chǎn)生顫振，使接觸點(diǎn)處的接觸電阻發(fā)生變化，從而使測量誤差增大。此外，導(dǎo)電滑環(huán)屬于摩擦接觸，也不可避免地存在磨損及發(fā)熱，因而限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命ο轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速是工業(yè)生產(chǎn)過程中的兩個(gè)重要參數(shù)，為了保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，必須對轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測和控制。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的測量是各種機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)研究、測試分析、質(zhì)量檢驗(yàn)、型式鑒定和節(jié)能、安全或優(yōu)化控制等工作中所必不可少的內(nèi)容。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀就是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的的設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對
技術(shù)介紹
的不足提供了一種基于數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀的速度測量系統(tǒng)。本技術(shù)為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:—種基于數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀的速度測量系統(tǒng)，包含轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩輸出模塊、放大電路、光電隔離模塊、微控制器模塊、ICL模塊、接口模塊、存儲器模塊、點(diǎn)陣液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、電源監(jiān)控模塊；所述轉(zhuǎn)矩傳感器依次通過轉(zhuǎn)矩輸出模塊、放大電路、光電隔離模塊連接微控制器模塊，所述存儲器模塊、點(diǎn)陣液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、電源監(jiān)控模塊連接在微控制器模塊的相應(yīng)端口上，所述微控制器模塊通過ICL模塊連接接口模塊。作為本技術(shù)一種基于數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀的速度測量系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述微控制器模塊采用AT89C52單片機(jī)。作為本技術(shù)一種基于數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀的速度測量系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)矩傳感器的芯片型號為JN388。作為本技術(shù)一種基于數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀的速度測量系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述存儲器模塊的芯片型號為FM24C256。作為本技術(shù)一種基于數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀的速度測量系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述點(diǎn)陣液晶顯示模塊的芯片型號為LCM1286ΖΚ。本技術(shù)采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:1、本技術(shù)采用JN338數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器來進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的測量，并以數(shù)字量的形式送入以AT89C52單片機(jī)為核心構(gòu)成的測試系統(tǒng)；由于JN338傳感器采用兩組帶間隙的特殊環(huán)形旋轉(zhuǎn)變壓器來承擔(dān)應(yīng)變橋能源輸入及信號輸出任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)能源及信號的無接觸傳遞，因此提高了轉(zhuǎn)矩測量的精度及可靠性；2、本技術(shù)采用JN338數(shù)字式轉(zhuǎn)矩傳感器解決了機(jī)械旋轉(zhuǎn)軸能量及信號的可靠傳遞及信號輸出波動問題，提高了測量精度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速的數(shù)字化測量。【附圖說明】圖1是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)原理圖。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖對本技術(shù)的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:如圖1所示，一種基于數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀的速度測量系統(tǒng)，包含轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩輸出模塊、放大電路、光電隔離模塊、微控制器模塊、ICL模塊、接口模塊、存儲器模塊、點(diǎn)陣液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、電源監(jiān)控模塊；所述轉(zhuǎn)矩傳感器依次通過轉(zhuǎn)矩輸出模塊、放大電路、光電隔離模塊連接微控制器模塊，所述存儲器模塊、點(diǎn)陣液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、電源監(jiān)控模塊連接在微控制器模塊的相應(yīng)端口上，所述微控制器模塊通過ICL模塊連接接口豐旲塊。其中，所述微控制器模塊采用AT89C52單片機(jī)，所述轉(zhuǎn)矩傳感器的芯片型號為JN388，所述存儲器模塊的芯片型號為FM24C256，所述點(diǎn)陣液晶顯示模塊的芯片型號為LCM1286ZK。為了更好地測量電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，控制和調(diào)整電機(jī)，本技術(shù)采用JN338數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器來進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的測量，并以數(shù)字量的形式送入以AT89C52單片機(jī)為核心構(gòu)成的測試系統(tǒng)。由于JN338傳感器采用兩組帶間隙的特殊環(huán)形旋轉(zhuǎn)變壓器來承擔(dān)應(yīng)變橋能源輸入及信號輸出任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)能源及信號的無接觸傳遞，因此提高了轉(zhuǎn)矩測量的精度及可靠性。此外，該傳感器還可同時(shí)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的測量，并方便地計(jì)算出軸的輸出功率，因此，利用該傳感器可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及軸功率的多參數(shù)輸出。本測量儀還可完成轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、軸輸出功率的測量及報(bào)警值設(shè)定，測量周期設(shè)定及傳感器調(diào)零設(shè)定，同時(shí)還可將測試數(shù)據(jù)通過RS232 口傳送到上位計(jì)算機(jī)，以實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的處理、分析和對比。由單片機(jī)完成相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速值的運(yùn)算后，即可將轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及軸功率等參數(shù)保存并顯示輸出。本系統(tǒng)以AT89C52單片機(jī)為核心，由頂P813L構(gòu)成電源監(jiān)控及看門狗電路，此外，系統(tǒng)中還擴(kuò)展了一片I2C總線串行鐵電存儲器FM24256，它的主要作用是存儲參數(shù)設(shè)定值及采集的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速值。通過內(nèi)含GB2312中文漢字庫的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊0CMJ4X8C可構(gòu)成中文人機(jī)顯示界面，ICL232的作用是將單片機(jī)的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS — 232電平，以便于和上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。對于一個(gè)智能化的測量儀器而言，如能擁有一個(gè)友好的中文人機(jī)界面，會大大增強(qiáng)儀器的可操作性，本系統(tǒng)使用了顯示信息豐富、功耗低、無輻射的液晶圖文顯示模塊。由于普通圖形點(diǎn)陣液晶顯示器件存在著硬件接口電路復(fù)雜、顯示漢字編程繁復(fù)、顯示字庫占用ROM容量大等缺點(diǎn)，因此，本設(shè)計(jì)中采用了內(nèi)藏中文字庫的液晶圖形顯示模塊LCM1286ZK。該模塊的顯示點(diǎn)陣數(shù)為128x64，可分為4行顯示，每行可顯示8個(gè)漢字或16個(gè)ASC II字符。使用該模塊每屏可同時(shí)顯示測量時(shí)間、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、軸輸出功率值，且可方便地查閱歷史測量數(shù)據(jù)，從而很好地解決了傳統(tǒng)LED顯示方式循環(huán)顯示周期過長及人機(jī)顯示界面不友好的缺點(diǎn)。LCM12864ZK與單片機(jī)的接口方式有8位/ 4位并行和2 / 3線串行模式。本設(shè)計(jì)利用其二線串行模式與單片機(jī)進(jìn)行接口，僅占用單片機(jī)的二根口線，單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)也比較簡單，硬件資源占用少。本系統(tǒng)鍵盤用于輸入傳感器參數(shù)、量程、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的報(bào)警值，以及測量周期和調(diào)零設(shè)置等參數(shù)。通常情況下，儀器儀表中都可用E2PR0M來保存設(shè)置的參數(shù)，而用SRAM加上后備電池來保存采集的數(shù)據(jù)。但是，這種方法有一定的不足，一方面是系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，另一方面，其保存數(shù)據(jù)的可靠性也較低。而鐵電存儲器是一種兼具RAM和ROM性能，并被認(rèn)為可能取代各類存儲器的超級存儲器，它幾乎可以跟隨總線速度無限次的寫入且具有超低功耗特性。因此，本系統(tǒng)采用一片鐵電存儲器FM24C256來保存設(shè)置的參數(shù)和采集的數(shù)據(jù)。FM24C256存儲器的存儲容量為32 kx8 byte，具有10億次的讀/寫次數(shù)，數(shù)據(jù)保存期為10年，并帶有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)I2C總線接口，具有1MHz的總線頻率。由于FM24C256采用I2C總線，因此，該器件與AT89C52單片機(jī)的接口十分簡單，僅需占用單片機(jī)的兩根I / 0 口線，同時(shí)也使得數(shù)據(jù)保存的可靠性大為提高。本
技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本技術(shù)所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀的速度測量系統(tǒng)，其特征在于：包含轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩輸出模塊、放大電路、光電隔離模塊、微控制器模塊、ICL模塊、接口模塊、存儲器模塊、點(diǎn)陣液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、電源監(jiān)控模塊；所述轉(zhuǎn)矩傳感器依次通過轉(zhuǎn)矩輸出模塊、放大電路、光電隔離模塊連接微控制器模塊，所述存儲器模塊、點(diǎn)陣液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、電源監(jiān)控模塊連接在微控制器模塊的相應(yīng)端口上，所述微控制器模塊通過ICL模塊連接接口模塊。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳友明，
申請(專利權(quán))人：四川弘和通訊有限公司，
類型：新型
國別省市：四川;51
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