AT89C51单片机的电动机转速测速技术研究+图纸(2)
2 系统的总体方案2.1 转速测量的方法
2.1.1 测频率法在一定时间间隔T内，测量出产生的脉冲数为m，如下图2-1所示。N-脉冲发生器每转发出的脉冲个数；n-转速单位：（r/s）；T-定时时间单位：（s）。由于时间间隔T和脉冲不能保证严格同步， 所以测频法可能会产生1个脉冲的量化误差。想要提高测量精度，T要足够长的。如果设置的时间过短的话，测量精度会受到一定的影响。因此测频法适用于高速测量，当转速越低，产生的误差就会越大。
2.1.2 测周期法如图2-2所示，转速可以用两脉冲产生的间隔TP来决定。通过定时器测得 TP，定时器对时基脉冲进行计数定时，在TP时间内计数值若为m2，则计算公式为：p NT1n (2-2)即：N mfn2c (2-3)fc-为硬件产生的基准时钟脉冲频率：单位（Hz）；m2-时基脉冲的个数。4由上述可知，使用周期法测量将会存在的两个方面的误差，一是两个脉冲触发时间不同步；另一个是计数定时的起始与关闭不同步。随着转速的增加，测量精度会降低。由此可见测周期法只适用于低转速测量。
2.1.3 测频测周法所谓测频测周法，即是综合了测频率法和测周期法各自的优点而诞生出的方法，文献综述所谓测频测周法就是将输入的脉冲、 振荡器输出的高频脉冲以及预设的定时时间在三个定时/计数器下同时进行定时和计数，该法无论在高速或者低速情况下都具有比较好的测量精度。测速时间与脉冲发生器的脉冲一致， 即等于m1个脉冲周期。 由上图可见， 以a点开头，计数器开始对 m1和 m2计数，到达 b 点（即预定的测速时间）时，单片机发出停止指令，但因为测速时间不一定刚好等于完整的脉冲发生器脉冲周期， 所以计数器仍要对高频脉冲继续计数，当到c点时，脉冲的上升沿使计数器停止。这样，m2就代表了 m1个脉冲周期的时间。设高频脉冲的频率为fc，N为脉冲发生器每转发出的脉冲个数,转速计算公式为：21 cNmm fn (2-4)fc-晶体震荡频率,单位为Hz；m1-输入脉冲数，其反映转角；m2-时基脉冲数。综合以上三种转速测量法的介绍可知，测频法适用于高速测量；测周法适用于低速测量；测周测频法适用于各种测速，因为它的相对误差与转速无关，只与晶体震荡产生的脉冲有关。本设计使用的是测频法，因为基于测频法测速时，设计电路和程序相对简单一些，且电动机的转速相当快，可以满足测频法在高速下的可实行性。
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