專利名稱：智能數(shù)字式多功能測速表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過電的方法傳動到指示器的速度測量裝置。
在工業(yè)生產(chǎn)中有許多傳動設(shè)備需對轉(zhuǎn)速和線速度進行測量與顯示，國內(nèi)目前多數(shù)應(yīng)用部門采用精度較低的指針式儀表，近年來出現(xiàn)了一些數(shù)字式測速儀表，它們一般都采用數(shù)字邏輯電路組成。由于各傳動設(shè)備的旋轉(zhuǎn)體直徑D和減速機構(gòu)傳動比都是不同的，在對傳動設(shè)備進行線速度測量時必須選用不同的分頻數(shù)的分頻電路，為此造成現(xiàn)有儀表不能通用化生產(chǎn)與使用，而且分頻數(shù)一般只能成整數(shù)，而實際計算需要的分頻數(shù)都有小數(shù)，另外在多分部傳動的設(shè)備中，特別在造紙機械中，速差的測量顯示非常重要，它可使操作人員及時了解各分部間速差并控制紙張的伸長率，但在這個領(lǐng)域，國內(nèi)目前還是一個空白。
本發(fā)明的目的在于提供一種儀表，能相應(yīng)提高速度測量精度，并增設(shè)速差測量與顯示功能。
本發(fā)明的目的是由下述原理和構(gòu)思實現(xiàn)的本發(fā)明由硬件與相應(yīng)軟件兩部分組成。本發(fā)明的硬件采用了以單片微機為主體的邏輯電路和傳統(tǒng)的測速表中的傳感器，整形放大，采樣通道和顯示電路聯(lián)結(jié)后對傳動設(shè)備輸入的信號進行處理，一般傳動裝置本身都有交流測速發(fā)電機作為速度檢測反饋元件，本發(fā)明不但可采用光電或磁電式傳感器，而且還可直接借用交流測速發(fā)電機作為測速傳感器，在采樣時間T內(nèi)，當輸出的脈沖頻率f為單片微機接受后，按以下公式進行計算
V =πD · nTni · fn·T· f=KV·f (1) n=nTni · fn·T· f=Kn· f (2)]]>其中v-線速度;n-角速度;D-旋轉(zhuǎn)體直徑;i-減速機構(gòu)的傳動比;nTn為電動機額定轉(zhuǎn)速;f-對應(yīng)于T時輸出脈沖頻率;fn-對應(yīng)于nTn時測速傳感器輸出脈沖頻率。
Kv為線速度常數(shù)，Kn為角速度常數(shù)，是由軟件來設(shè)置的，只要增加常數(shù)小數(shù)點后保留位數(shù)就能提高精度，固化在微機存貯器中，當微機運算時取用，線速度v和角速度n的測量程度是相同的，只是取用Kv和Kn大小的差別，儀表在測量速度的基礎(chǔ)上增設(shè)測量速差△v的功能，即△v＝v1-v2＝Kv·f1-Kv2·f2(3)儀表進行測速或測速差，由程序在每個工作周期中采樣一次速度、速差選擇開關(guān)來決定，選擇開關(guān)受控于單片微機，信號經(jīng)微機處理后采用軟件譯碼，直接送顯示器進行顯示，省去傳統(tǒng)的硬件譯碼電路。
效果本發(fā)明達到一表多用，精度可由軟件任意添設(shè)小數(shù)點決定，與同類表造價相比，成本可下降50%，并可批量生產(chǎn)，可適用于一切傳動裝置作為測速與測速差顯示儀表。


圖1為測速表硬件系統(tǒng)2為采樣通道電路3為單片微機系統(tǒng)4為速度程序流程5為速差程序流程圖結(jié)合附圖對實施例詳述如下
由附圖1所示由交流測速發(fā)電機作為測速傳感器輸入的脈沖信號或正弦波經(jīng)過畏糯螅裳ǖ潰剖ピ 035單片機等邏輯電路處理后經(jīng)顯示單元顯示。
整形放大單元由一個具有正反饋的運放器電路組成，本發(fā)明采用了CA358E運算放大器與各不同阻值電阻組成電路，并采用二極管在電路中作為運放器輸入端限幅保護元件，把脈沖信號f或正弦波整形放大成高電平大于等于4.5V，低電平小于等于0.5V的矩形脈沖信號，這信號再經(jīng)74LSO5反相器就輸出標準的TTL電平信號，經(jīng)整形后的脈沖信號經(jīng)過采樣通道送計數(shù)單元。
采樣通道由74LS74D觸發(fā)器(1)和74LS00與非門(2)邏輯電路組成(見附圖2)，當單片機控制選擇開關(guān)D觸發(fā)器(1)，置高電平“1”時，通道Ⅰ選通，程序轉(zhuǎn)速度程序進行速度測量(見附圖4)，D觸發(fā)器(1)置低電平“0”時，通道Ⅱ選通，程序轉(zhuǎn)速差程序進行速差測量(見附圖5)。以上程序預(yù)先編好固此在21716EPROM(3)(見附圖3)，變換常數(shù)Kv，Kn確定后也固化在存貯器中，只要適當增加常數(shù)小數(shù)點后保留位數(shù)就可達到所需要的測量精度。
計數(shù)單元采用三塊74LS93二進制計數(shù)器集成電路，結(jié)聯(lián)成十二位二進制計數(shù)器。
單片微機系統(tǒng)為本發(fā)明的主體，本發(fā)明選用MCS-48系列中的8035單片機(4)，(見附圖3)，在系統(tǒng)中還有74LS373帶三態(tài)門的八D觸發(fā)器(5)，外存貯器即由2716EPROM(3)承擔(dān)。
顯示單元由四個共陽極的八段發(fā)光二極管顯示器和四個74LS273八D觸發(fā)器組成，單片機(4)，經(jīng)軟件譯碼后的字型信號暫存在八D觸發(fā)器中，并一直保持到第二個工作周期，本發(fā)明省去傳統(tǒng)的帶硬件的譯碼系統(tǒng)使成本大為下降。
作為儀表的工作電流，本發(fā)明采用整流穩(wěn)壓電源。
為了提高儀表的抗干擾能力，在存貯器的空單元中設(shè)置一些陷井，當捕捉到飛出的程序時，用轉(zhuǎn)移指令把程序轉(zhuǎn)移到程序初始化入口。
權(quán)利要求
1.一種通過電的方法傳動到指示器的速度測量儀表，其中由傳感器，整形放大，采樣通道，計數(shù)單元，顯示單元相聯(lián)后的邏輯電路與外殼組成，其特征在于，采樣通道設(shè)有選擇開關(guān)(1)，受控于單片機(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速度測量儀表，其特征是選擇開關(guān)為D觸發(fā)器(1)和與非門(2)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速度測量儀表，其特征是單片機為MCS-48系列的8035機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速度測量儀表，其特征是顯示單元不置譯碼硬件電路。
全文摘要
一種通過電的方法傳動到指示器的速度測量裝置，它由傳感器整形放大，采樣通道，計數(shù)單元，顯示電路等數(shù)字邏輯電路和外殼組成。本發(fā)明選用MCS-48系列單片機為主體，并在采樣通道設(shè)有選擇開關(guān)，以致達到可由軟件任意增設(shè)小數(shù)點后保留位數(shù)來決定精度，增加了速差測量功能，顯示器可省去譯碼硬件，使成本下降50％，本發(fā)明與傳動設(shè)備相連后，對操作人員及時了解設(shè)備工作帶來方便。
文檔編號G01P3/42GK1033485SQ8710113
公開日1989年6月21日 申請日期1987年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月9日
發(fā)明者施衛(wèi)新 申請人:上海造紙機械總廠