轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀的工作原理是什么？

【資料簡介】

　　轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀是采用單片機(jī)智能組件，檢測旋轉(zhuǎn)物體轉(zhuǎn)帶或頻率的儀器，同時(shí)可輸出模仿信號、開關(guān)量信號，供自動控制使用，輸入采用數(shù)字校正及自校準(zhǔn)技術(shù)，測量精確穩(wěn)定，消除了溫漂和時(shí)漂此起的測量誤差，并采用多重保護(hù)和隔離設(shè)計(jì)，可靠性高。
 

　　轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀工作原理
 

　　轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀用于將旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)速以數(shù)字形式直觀呈現(xiàn)，其工作原理主要涵蓋信號采集、信號處理、數(shù)據(jù)運(yùn)算及顯示輸出四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
 

　　信號采集
 

　　轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀依賴傳感器將轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)換為電信號。常見的傳感器有光電式、磁電式和霍爾式。以光電式為例，它由發(fā)光二極管、光敏三極管和碼盤組成，碼盤裝在旋轉(zhuǎn)軸上，上面有均勻分布的透光孔。旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時(shí)，碼盤隨之旋轉(zhuǎn)，光線周期性透過透光孔照射到光敏三極管上，使其產(chǎn)生周期性的電信號變化，信號頻率與轉(zhuǎn)速成正比。
 

　　信號處理
 

　　采集到的電信號通常微弱且含噪聲，需進(jìn)行處理。首先是放大，用放大器把微弱信號放大到后續(xù)電路可處理的幅度。接著是濾波，借助濾波器去除信號中的噪聲和干擾，如低通濾波器可濾除高頻噪聲。最后是整形，用施密特觸發(fā)器等電路將信號整形為規(guī)則的脈沖信號，確保脈沖信號的上升沿和下降沿陡峭，提高信號穩(wěn)定性。
 

　　數(shù)據(jù)運(yùn)算
 

　　整形后的脈沖信號由計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，在規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)統(tǒng)計(jì)脈沖個數(shù)。再根據(jù)傳感器與旋轉(zhuǎn)軸的傳動比(若有)、齒輪齒數(shù)(磁電式傳感器)等參數(shù)，計(jì)算出實(shí)際轉(zhuǎn)速。例如，若計(jì)數(shù)器在1秒內(nèi)統(tǒng)計(jì)到一定脈沖數(shù)，結(jié)合齒輪齒數(shù)和采樣時(shí)間，通過轉(zhuǎn)速(r/min)= 脈沖數(shù) × 60 /(齒輪齒數(shù) × 采樣時(shí)間)公式就能算出轉(zhuǎn)速。
 

　　顯示輸出
 

　　計(jì)算出的轉(zhuǎn)速值需以數(shù)字形式顯示。常見的有液晶顯示(LCD)和發(fā)光二極管顯示(LED)。LCD功耗低、顯示清晰，能同時(shí)顯示轉(zhuǎn)速值和單位；LED亮度高、響應(yīng)快，適合光線較暗環(huán)境。