一種基于大數(shù)據(jù)采集的機(jī)械轉(zhuǎn)動測速電路的制作方法
【專利摘要】一種電脈沖測速裝置，通過簡易電路和數(shù)據(jù)接口設(shè)計，能精確測量某一時間間隔的高轉(zhuǎn)速慣性輪的極值角速度，為PID運(yùn)算提供反饋的瞬時輸入量，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)誤差分析。它利用USB接口電源觸發(fā)，使用MAX232模塊、串口通信、激光收發(fā)器，該測速裝置能夠使測量數(shù)據(jù)組以序列方式顯示，獲得即時更新的數(shù)據(jù)，不同工況均可使用。
【專利說明】一種基于大數(shù)據(jù)采集的機(jī)械轉(zhuǎn)動測速電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械輪轉(zhuǎn)動速度測量的新方法，通過簡易電路和數(shù)據(jù)接口設(shè)計，精確測量高速運(yùn)行的機(jī)械轉(zhuǎn)速，并為PID運(yùn)算提供反饋的瞬時輸入量，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)誤差分析。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械輪轉(zhuǎn)動速度測量方法主要是計數(shù)方法，該方法電路穩(wěn)定性差，而且測量數(shù)據(jù)孤立，數(shù)據(jù)列對比參量有限，很難篩選有效數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)曲線不光滑。速度數(shù)據(jù)采集的誤差直接會影響大型設(shè)備的實(shí)際作業(yè)效果，同時，對低品位能源驅(qū)動的細(xì)節(jié)變化難以區(qū)分，本發(fā)明能夠提高速度測量的精確度，增加數(shù)據(jù)采集量，以便提升誤差分析能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服機(jī)械轉(zhuǎn)動速度測量數(shù)據(jù)不連續(xù)的問題，提供一種高效、精確、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)測量和采集方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)發(fā)明設(shè)計了一種單片機(jī)通過RS232接口測速電路。單片機(jī)測速由激光調(diào)制電路和激光接收電路承擔(dān)，激光調(diào)制電路負(fù)責(zé)將電信號轉(zhuǎn)化成激光并發(fā)射出去，激光接收電路負(fù)責(zé)檢測是否有激光入射，并將結(jié)果以電脈沖的方式發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)通過RS232接口和上位機(jī)相連，獲得轉(zhuǎn)速的大數(shù)據(jù)采集。
[0005]本發(fā)明引入單片機(jī)通過RS232接口和上位機(jī)相連，獲得即時更新的數(shù)據(jù)列，可以得到不同工況下機(jī)械轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)組。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1裝置組成框。
[0007]圖2微控器最小系統(tǒng)原理。
[0008]圖3激光調(diào)制電路。
[0009]圖4激光接收部分電路。
[0010]圖5串口通信電路。
[0011]圖6電源電路。
【具體實(shí)施方式】
[0012]參照圖2-圖5，本發(fā)明包括使用MAX232模塊的微控器(圖2)，激光收發(fā)電路(圖3、圖4)，串口通信電路(圖5)和usb接口電源電路(圖6)。
[0013]測速裝置(以下簡稱“系統(tǒng)”)由USB接口電源6供電，電源電壓Vcc是直流5V。系統(tǒng)上電后，微控器首先對激光發(fā)射器3和激光接收器4進(jìn)行初始化設(shè)置，使之工作在發(fā)射狀態(tài)。然后，對串口通信電路5進(jìn)行初始化，設(shè)定波特率，使之能正常和上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。發(fā)射器3和接收器4之間空出適當(dāng)距離，使之能容納慣性輪，使慣性輪在轉(zhuǎn)動過程中不會觸碰到發(fā)射器或接收器。上電，接收器檢測到入射激光，在電腦上打開串口助手，即可看到檢測的數(shù)據(jù)組，數(shù)據(jù)組以序列方式顯示，可以根據(jù)實(shí)際瞬時速度測量需求進(jìn)行編輯。單片機(jī)在預(yù)設(shè)的單次記錄時間到以后對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算，產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果并發(fā)送給上位機(jī)，如此往復(fù)，并通過縮減時間間隔，測量慣性輪極值角速度。
[0014]由上述分析可知，若調(diào)制盤的缺口數(shù)為N，預(yù)設(shè)的單次記錄時間位t秒，單片機(jī)記錄的值為T，轉(zhuǎn)速為n(r/s)，則n=T/(N*t)，由轉(zhuǎn)速可求得平均角速度。通過數(shù)據(jù)處理，最終由極限公式可得瞬時角速度。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械轉(zhuǎn)動測速電路，包括使用上電自動復(fù)位的微控器，以MA232為電平轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成的RS232串口通信電路，給電源供電的標(biāo)準(zhǔn)usb2.0接口，其特征在于:該測速由usb端口供電，激光調(diào)制電脈沖發(fā)送給單片機(jī)智能芯片處理，單片機(jī)通過RS232接口和上位機(jī)交互數(shù)據(jù)。
2.直接測量瞬時速度極值，其特征在于:若調(diào)制盤的缺口數(shù)為N，預(yù)設(shè)的單次記錄時間為t秒，單片機(jī)記錄的值為T，轉(zhuǎn)速為n (r/s),則n=T/(N*t)，由轉(zhuǎn)速可求得平均角速度，通過數(shù)據(jù)處理，最終由極限公式可得瞬時角速度極值。
【文檔編號】G01P3/36GK103884858SQ201410148626
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】劉國松, 劉志明, 張黎黎 申請人:長春工程學(xué)院