轉(zhuǎn)速測(cè)量方法與轉(zhuǎn)速儀表

轉(zhuǎn)速測(cè)量的方法

SZG-441C轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表，由轉(zhuǎn)速傳感器和表頭（顯示器）組成。目前常用的轉(zhuǎn)速傳感器，大多輸出脈沖信號(hào)，只要通過頻率電流轉(zhuǎn)換就能與電壓電流輸入型的指針表和數(shù)字表匹配，或直接送PLC;頻率電流轉(zhuǎn)換的方法有阻容積分法、電荷泵法和集成電路法，前兩種方法在磁電轉(zhuǎn)速表中也有運(yùn)用。集成電路大都數(shù)是阻容積分法、電荷泵法的綜合。

目前常用的集成電路，有LM331、AD654和VF32等,轉(zhuǎn)換精度在0.1%以上；但在低頻時(shí)，這種轉(zhuǎn)換就無能為力。采用單片機(jī) 或FPGA，做F/D和D/A轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度在0.5~0.05%之間， 量程從0~2Hz到0~20KHz，頻率低于10Hz時(shí)反映時(shí)間也變長。關(guān)于F/V轉(zhuǎn)換，請(qǐng)參考相應(yīng)芯片介紹和應(yīng)用資料，本文不做贅述。

頻率運(yùn)算在顯示精度、可靠性、成本和使用靈活性上有一定要求時(shí)，就可直接采用脈沖頻率運(yùn)算型轉(zhuǎn)速表。

頻率運(yùn)算方法，有定時(shí)計(jì)數(shù)法（測(cè)頻法）、定數(shù)計(jì)時(shí)法（測(cè)周法）和同步計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)法。定時(shí)計(jì)數(shù)法（測(cè)頻法）在測(cè)量上有±１的誤差，低速時(shí)誤差較大；定數(shù)計(jì)時(shí)法（測(cè)周法）也有±１個(gè)時(shí)間單位的誤差，在高速時(shí)，誤差也很大。同步計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)法綜合了上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，在整個(gè)測(cè)量范圍都達(dá)到了很高的精度，萬分之五以上的測(cè)量轉(zhuǎn)速儀表基本都是這種方法。下面以XJP-10B為例，介紹定時(shí)計(jì)數(shù)法（測(cè)頻法）、定數(shù)計(jì)時(shí)法（測(cè)周法）和同步計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)法。

轉(zhuǎn)速儀表分類

電子式轉(zhuǎn)速表電子式轉(zhuǎn)速表是一個(gè)比較籠統(tǒng)的概念：以現(xiàn)代電子技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)制造的轉(zhuǎn)速測(cè)量工具。

它一般有傳感器和顯示器，有的還有信號(hào)輸出和控制。因?yàn)閭鞲衅骱惋@示器件方面的多種多樣，還有測(cè)量方法的多樣性。所以上海自動(dòng)化儀表有限公司將電子類轉(zhuǎn)速表，從傳感器和二次儀表分開來分類。

轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器從原理（或器件）上來分，有磁電感應(yīng)式、光電效應(yīng)式、霍爾效應(yīng)式、磁阻效應(yīng)式、介質(zhì)電磁感應(yīng)式等。

另外還有間接測(cè)量轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器：如加速度傳感器（通過積分運(yùn)算，間接導(dǎo)出轉(zhuǎn)速），位移傳感器通過微分運(yùn)算，間接導(dǎo)出轉(zhuǎn)速），等等。

測(cè)速發(fā)電機(jī)和上海轉(zhuǎn)速表廠的磁電傳感器在線性區(qū)域，可以直接通過交流有效值轉(zhuǎn)換，來測(cè)量轉(zhuǎn)速 ；大多數(shù)都輸出脈沖信號(hào)（近似正弦波或矩形波）。

針對(duì)脈沖信號(hào)測(cè)轉(zhuǎn)速的方法有：頻率積分法（也就是F/V轉(zhuǎn)換法，其直接結(jié)果是電壓或電流），和頻率運(yùn)算法（其直接結(jié)果是數(shù)字）。

轉(zhuǎn)速顯示儀顯示儀從指示形式來分有指針式、數(shù)字式、圖形及其混合式和虛擬儀表等；

1.指針式：

動(dòng)圈式：線圈、游絲指針聯(lián)于一旋轉(zhuǎn)軸上，給線圈輸入電流，線圈感應(yīng)出磁力，且互成正比；磁力與游絲的扭力平衡，扭力與指針轉(zhuǎn)角成正比，指針的角度也就反映出輸入電流的大小；  動(dòng)磁式：正交線圈中電流的變化，導(dǎo)致合成磁場(chǎng)方向的變化，而指針附著在單對(duì)極的永磁體上，指針反映電流的變化。  電動(dòng)式：雙向旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)帶動(dòng)電位器的旋轉(zhuǎn)，電位器的取樣值與輸入信號(hào)電壓比較，決定雙向旋轉(zhuǎn)馬達(dá)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止，與電位器聯(lián)動(dòng)的指針正確反映輸入信號(hào)的大小。上述三式指針類表頭中，電動(dòng)式表頭屬于電子類，動(dòng)磁式表頭和動(dòng)圈式表頭本身不屬于電子類，當(dāng)與表頭配套的傳感器或表頭驅(qū)動(dòng)需要供電電源時(shí)，且依賴現(xiàn)代電子技術(shù)時(shí)，這里就把它歸為電子類 。

2.數(shù)字式、圖形及其混合式：  

主要是從器件來區(qū)分，有數(shù)碼管、字段式液晶、液晶屏、熒光管、熒光屏、等離子屏和EL屏等。顯示技術(shù)是一門專門的技術(shù)，本文會(huì)涉及一些顯示技術(shù)，但不做展開闡述。

3.虛擬轉(zhuǎn)速表：

隨著計(jì)算機(jī)的普及，利用計(jì)算機(jī)做顯示和操作平臺(tái)的虛擬儀表，也越來越被廣泛運(yùn)用，目前主流的開發(fā)平臺(tái)是NI公司的LabVIEW。有關(guān)開發(fā)運(yùn)用技術(shù)，可以瀏覽NI公司的。