[其他]微機化旋轉類機械轉速測試儀

無效

• 申請號: 86204294
• 申請日: 1986-06-21
• 公開（公告）號: CN86204294U
• 公開（公告）日: 1987-05-27
• 發明（設計）人: 俞道法
• 申請（專利權）人: 俞道法
• 主分類號: G01P3/36
• 分類號: G01P3/36;G01P3/44
• 代理公司: 郵電部專利服務中心
• 代理人: 王麗琴,王月堃

本實用新型屬于測試旋轉機械轉動速度的電子測試儀表。

機械轉速電子測試儀表是測試某些機械旋轉體轉動速度即每分鐘轉數的儀表。分模擬式和數字式兩種。數字式轉速測試儀一般由轉角——脈沖轉換部分和數字計數、顯示兩部分組成。現有的技術是：采用一定方式把轉角——脈沖轉換器與機械旋轉體聯接在一起，使其與旋轉體同步轉動。轉角——脈沖轉換器每旋轉一圈，便產生相應的電脈沖信號。數字計數、顯示部分記錄所產生的電脈沖個數，經適當換算處理后，所顯示的數字即代表旋轉體的轉速。通常的轉角——脈沖轉換方式有磁電式、霍爾元件式、高頻振盪式、靜電容量式、光電式等方式。數字計數、顯示部分通常包括脈沖放大、整形、計數電路和數碼顯示電路等。在工程、生產、實驗等領域中，按照上述技術制成了各種旋轉類機械轉速測試儀，用以測試各種轉動機械如車輛、機床、電機等的轉速。這些測試儀表在轉換效率、測試精度、環境溫度要求、小型化、安裝固定等方面，還需要革新技術。

本實用新型旨在采用先進的無接觸紅外傳感方式和微機技術，對被測信號采用實時跟蹤處理計數方式，以替代一般的旋轉機械轉速測試儀表。本測試儀與各種旋轉類機械設備配套，既可作實時鐘，準確顯示時間，又可顯示轉動機械每分鐘轉數。

紅外線分辨率高，比可見光更能適應天氣影響，在大氣中散射較少，無論在白天、黑夜，都能準確接收。近年來，在軍事、工農業生產、醫學、科研等方面得到了廣泛的應用。本實用新型的轉角——脈沖轉換部分由小功率紅外線輻射源、紅外線探測器及開有圓孔或缺口的擋光盤組成。數字計數、顯示部分則主要由Z80CPU、CTC、1K的RAM和2K的EPROM、六只八段數碼顯示器組成。全部程序及數據都固化在2KEPROM中，開機后，在CPU統一管理下，按程序自動地取信號、轉換、計數、顯示、自檢、計時。由外部按鈕開關控制顯示實時時間或旋轉機械每分鐘的轉數。

開有圓孔或缺口的擋光盤固定在被測旋轉體上，隨被測旋轉體一起轉動。紅外線輻射源及探測器位于擋光盤的兩側。當擋光盤上的圓孔或缺口與輻射源、探測器處于一條直線位置時，探測器檢測到紅外輻射信號。機械旋轉體每旋轉一周，紅外探測器就有一次接收紅外輻射的機會，即表示旋轉體轉動一周。

旋轉體在正常旋轉時，也往往有振動，從而產生抖動信號，引進干擾，造成測試誤差。本實用新型對轉速的計數采用微機實時跟蹤處理方式。具體處理過程是：在CPU統一指揮下，通過CTC和查詢窗口實現的。CTC的一個通道接收端一旦接收到轉速脈沖，即向CPU申請中斷，CPU接收申請，復位此通道，同時從數據存放區取出前一次轉動的周期時間數據，除以一個常數，形成屏蔽時間。初時化CTC屏蔽通道，按此時時間定時，只要選擇的屏蔽時間大于紅外輻射穿過擋光盤上的圓孔或缺口的時間，則由于機械抖動而產生的誤動信號決不能進入CTC計數通道。直至屏蔽定時到預定的時間后，屏蔽通道向CPU申請中斷。CPU接收中斷，通過查詢窗口，查詢轉速信號輸入端，證實本次轉速信號確已結束，則轉速計數增1。如果查詢到本次轉速信號還未消失，則一直屏蔽通道。擋光盤上圓孔或缺口的直徑越小，屏蔽時間的范圍則越大。由于計數是在屏蔽定時完成之后進行的，因此可以徹底解決由于機械振動而造成的計數錯誤。

本實用新型CPU時鐘，通過晶振產生。根據跟蹤速度、精確度要求及測試轉速的范圍，可以選擇適當的晶體振盪頻率及相應工作頻率的Z80CPU芯片。

測試結果用每分鐘累計轉數表示，因此分信號或稱時標信號是測試轉速的基準。本實用新型直接選用CTC計時器分信號，保證測試精度。

計時是本測試儀的另一重要功能。實時鐘秒信號，直接用晶振通過CTC定時，按整倍數產生。由于晶振的穩定度在10^－7以上，所以計時精度高。

附圖是微機化旋轉類機械轉速測試儀原理框圖。