專利名稱：針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)裝置的速度測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)速的測量方法可以分為兩類，一類是直接法，即直接觀測機(jī)械或者電機(jī)的機(jī)械運動，測量特定時間內(nèi)機(jī)械旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，從而測出機(jī)械運動的轉(zhuǎn)速；另一類是間接法即測量由于機(jī)械轉(zhuǎn)動導(dǎo)致其他物理量的變化，從這些物理量的變化與轉(zhuǎn)速的關(guān)系來得到轉(zhuǎn)速。目前國內(nèi)外常用的測速方法有光電碼盤測速法、霍爾元件測速法、離心式轉(zhuǎn)速表測速法、測速發(fā)電機(jī)測速法、漏磁測速法、閃光測速法和震動測速法。同時，從測量儀是否與旋轉(zhuǎn)體接觸又可分為接觸式、非接觸式。非接觸式測速法是利用位移傳感器對接近物體的距離的敏感特性產(chǎn)生“O”和“I”的脈沖信號，根據(jù)產(chǎn)生的脈沖波長計算出轉(zhuǎn)速的方法。當(dāng)感應(yīng)器移向檢測元件接近，并接近到一定距離時，位移傳感器有“感知”，產(chǎn)生脈沖信號“ 1”，當(dāng)距離大于該檢出距離時脈沖信號為“0”，根據(jù)脈沖信號的波長計算出轉(zhuǎn)速。由于感應(yīng)器本身的大小、 形狀和安裝方位等特性，導(dǎo)致產(chǎn)生的脈沖信號并不均勻，因此所測得的轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速誤差很大，很難得到較為精確的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。特別是風(fēng)力發(fā)電機(jī)械在運行中常通過風(fēng)機(jī)葉片的轉(zhuǎn)動帶動風(fēng)機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)風(fēng)力過大,轉(zhuǎn)速過快時,會產(chǎn)生安全事故,所以，需要對風(fēng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行監(jiān)控并要求具有較高精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過提供一種針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法，解決了轉(zhuǎn)速使用傳統(tǒng)方法所得測量數(shù)據(jù)誤差太大的情況，該方法簡單易行，也不需提供高精尖的科學(xué)設(shè)備，實用性強(qiáng)，同時可對多路開關(guān)輸入信號同時測量。實現(xiàn)上述發(fā)明目的的本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法，
其步驟如下
(1)均勻固定在圓形旋轉(zhuǎn)體(I)表面的不少于一個與圓心距離相等的感應(yīng)器(2)在旋轉(zhuǎn)的過程中，依次經(jīng)過固定不動的無接觸脈沖信號發(fā)生裝置(3)，無接觸脈沖信號發(fā)生裝置產(chǎn)生脈沖信號；
(2)對脈沖信號采樣，將采樣得到的脈沖信號取每個高電平的時長tmid;
(3)從該中間時刻tmidi向前查找歷史記錄中的每個高電平的中間時刻tmidi,tmid^^ tmidw….tmidh,當(dāng)查找到第i_n個時刻與當(dāng)前第i時刻的時長大于采樣時長，記錄所發(fā)生的高電平的數(shù)量n，并且記錄總時長tt(rtal ;否則繼續(xù)判斷下一個高電平時刻；
(4)取η個完整周期的總時長tt(rtal的平均值，作為一個脈沖信號變化周期T;
(5)脈沖信號變化周期與旋轉(zhuǎn)體上所安裝感應(yīng)器的數(shù)量作乘法運算，得到轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動一周的時間，轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動一周的時間取倒數(shù)得到該圓盤的轉(zhuǎn)速。該方法將高電平時長tmid的算術(shù)平均值T作為不規(guī)則脈沖信號的一個變化周期，使測量數(shù)據(jù)所得更為精確，計算得到的轉(zhuǎn)速誤差更小，當(dāng)轉(zhuǎn)速更改時，根據(jù)實際轉(zhuǎn)速設(shè)定新的采樣時長，重復(fù)以上所述方法，通過計算得到精確的更新后的轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步的，所述設(shè)備的采樣頻率大于脈沖信號的頻率。采樣頻率大于脈沖信號的發(fā)生頻率，使采樣得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率更高，采樣得到脈沖信號的更為準(zhǔn)確。進(jìn)一步的，所述脈沖信號相鄰電平的時間長度相同或者不同。本發(fā)明中，由于感應(yīng)器本身的一些特性及安裝時方位不一定相同，所以產(chǎn)生的脈沖信號相鄰電平的時間長度隨機(jī)，相同或者不同的情況都存在，但是所有感應(yīng)器是相同的， 均勻安裝，而且距旋轉(zhuǎn)中心的距離相同，所以通過計算得到的高電平時長的算術(shù)平均值T， 作為兩相鄰高電平的中間時刻差值作為脈沖信號的周期相對比較精確。


圖I為本發(fā)明針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法的實施裝置結(jié)構(gòu)圖2為本發(fā)明針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法脈沖信號結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為便于對本發(fā)明技術(shù)方案的理解，下面結(jié)合附圖通過實施例來詳細(xì)描述本發(fā)明針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法的具體實施過程。本發(fā)明實施例為典型實施結(jié)構(gòu)，任何單位和個人在沒有任何創(chuàng)造性修改的基礎(chǔ)上對本發(fā)明進(jìn)行的修改，均屬于本發(fā)明的技術(shù)保護(hù)范圍。實施例I :
本發(fā)明設(shè)計了一種針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法，其步驟如下
(1)均勻固定在圓形旋轉(zhuǎn)體I表面的不少于一個與圓心距離相等的感應(yīng)器2在旋轉(zhuǎn)的過程中，依次經(jīng)過固定不動的無接觸脈沖信號發(fā)生裝置3，無接觸脈沖信號發(fā)生裝置產(chǎn)生脈沖信號；
(2)對脈沖信號采樣,采樣得到tupi和tdowrii；
權(quán)利要求
1.一種針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法，其特征在于，其步驟如下(1)均勻固定在圓形旋轉(zhuǎn)體(I)表面的不少于一個與圓心距離相等的感應(yīng)器(2)在旋轉(zhuǎn)的過程中，依次經(jīng)過固定不動的無接觸脈沖信號發(fā)生裝置(3)，無接觸脈沖信號發(fā)生裝置產(chǎn)生脈沖信號；(2)對脈沖信號采樣，將采樣得到的脈沖信號取每個高電平的中間時刻值tmid;(3)從該中間時刻tmidi向前查找歷史記錄中的每個高電平的中間時刻tmidi,tmid^^ tmidw….tmidh,當(dāng)查找到第i_n個時刻與當(dāng)前第i時刻的時長大于采樣時長，記錄所發(fā)生的高電平的數(shù)量n，并且記錄總時長tt(rtal ;否則繼續(xù)判斷下一個高電平時刻；(4)取η個完整周期的總時長tt(rtal的平均值，作為一個脈沖信號變化周期T;(5)脈沖信號變化周期與旋轉(zhuǎn)體上所安裝感應(yīng)器的數(shù)量作乘法運算，得到轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動一周的時間，轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動一周的時間取倒數(shù)得到該圓盤的轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求I所述的針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法，其特征在于，所述設(shè)備的采樣頻率大于脈沖信號的頻率。
3.如權(quán)利要求I所述針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法，其特征在于，所述脈沖信號相鄰電平的時間長度相同或者不同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法,其步驟如下(1)感應(yīng)器隨旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，依次經(jīng)過無接觸脈沖信號發(fā)生裝置，產(chǎn)生脈沖信號；(2)對脈沖信號采樣，計算采樣得到的高電平脈沖信號中間時刻tmid；(3)判斷采樣得到的n個中間時刻tmid的總時長和采樣時長的大小，并計算高電平數(shù)量n;(4)取n個tmid算術(shù)平均值T；(5)脈沖信號變化周期與感應(yīng)器的數(shù)量作乘法運算，得到轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動一周的時間，該時間取倒數(shù)得到轉(zhuǎn)速。本發(fā)明通過提供一種針對不規(guī)則脈沖信號測量轉(zhuǎn)速的方法，解決了因感應(yīng)器相對尺寸過大，造成脈沖信號不規(guī)則，使得測量誤差增大的問題，同時較其他傳統(tǒng)測量轉(zhuǎn)速的方法很大程度提高的測量的精準(zhǔn)度。
文檔編號G01P3/66GK102608348SQ20121011606
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者樊紅斌 申請人:北京新航智科技有限公司