[实用新型]无线光电转速测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线光电转速测量仪，属于电子技术应用和实验应用的领域。

背景技术

转速测量是转动物体动力机械性能测试中的一个重要内容，在航空航天、船舶动力及旋转机械等应用领域，转速信号也是一个重要的监控参数，转速的大小和变化能显示机械转动是否正常，不仅反映系统的工作状态，而且也决定了其他性能参数，尤其在控制系统中起着极其重要的作用，其测量的准确度和可靠性直接影响着系统的控制精度及安全性能。

随着现代科学的进步，许多军事、工业领域对转速测量系统的精度、体积、抗干扰的要求越来越高，可靠的快速、高精度转速测量系统显得至关重要。

转速测量按传感器的安装方式可分为：接触式和非接触式。接触式测量方式由于常常要求测量时，测量轴与被测量轴需保持在一条直线上，所以一般应用于中低转速测量。

光电传感器是光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它把被测量的变化转换成红外等光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电检测方法具有精度高、反应快、抗干扰能力强等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单。光电式传感器在检测和控制的应用非常广泛。

虽然，市场上已有用于转速的测量仪器，但都是一体化的成品，学生仍难以具体的理解和掌握测量的原理和方法，而无线传输技术，则可以实现远距离地测量电机的转动情况，本测量仪使用光电传感方式来进行测速，它是一种非接触式测量，测量仪通过对光电信号的处理和微处理器的计算，能实现对不同转速的实时计算测量、显示和无线传输等功能，具有响应快、准确度高等优点，适合于电工学、物理等课程的测量与教学实验。

实用新型内容

针对现有的测量和实验仪器的不足，本实用新型提供一种可无线测量的转速测量仪，方便理解和掌握转速测量的光电传感技术和信号无线传输技术，本无线光电转速测量仪结合光电传感器、微处理器和无线信号发射和接收，并采用了三种测量齿盘，可使学生能更好的理解和掌握转速测量的原理和方法。

测量仪由测量仪主机和转速测量台组成，测量仪主机上设置有液晶屏、选择按键，功能按键、开关按键和接收天线；转速测量台由电动机、测量齿盘、光电传感器测量槽和信号发射天线组成，转速测量台上设置有开关按键、功能旋钮、速度调节旋钮和方向旋钮；测量仪主机和转速测量台内都具有微处理器芯片和无线发射与接收芯片。

本测量仪采用了光电传感式的转速测量方式，当电动机转动时，利用光电传感器通过测量齿盘进行光电信号采样，同时通过测量齿盘对光路的间歇遮挡使光电接收管接收到的信号变为光脉冲。

本测量仪的转速测量台上固定有电动机，通过转速测量台上的速度调节旋钮，可对配有的电动机转速进行调节，并结合功能选择开关，将有不同齿孔的测量齿盘中心固定在电动机转轴上，然后将测量齿盘放置在光电传感器测量槽中间进行不同转速的测量，在传感测量槽中间刻有刻度尺，方便准确的放置测量齿盘。同时，本测量仪还设置有转速的方向旋钮，可对电动机的转动方向进行设定，本测量仪可通过测量齿盘的匹配进行实际电机转速的测量。

本实用新型的测量仪主机和转速测量台内的微处理器芯片采用的是TI公司新推出的一款高性能16位的微处理器MSP430F2012。它内置工作频率最高达16MIPS，超低功耗，平时工作在睡眠状态节省电能，中断发生时能够在不足1μs的时间内从超低功耗500nA待机模式唤醒到全速工作模式。具有128K可在线编程存储器，在外围功能器件方面，MSP430F2012还集成了10位AD、16位定时器、捕获比较器、看门狗定时器、掉电检测、USI通讯模块等，MSP430F2012可满足对低功耗高性能的需要。

本测量仪的测量齿盘与电动机转轴是可拆卸的连接方式，其测量齿盘有一个齿孔、对称于直径的二个齿孔和垂直对称的四个齿孔三种类型，齿孔缺口对应弧度为30°，可分别应用于不同的转速的测量情况，并可与单齿孔的测量盘比较在不同测量方式下的测量方法及对转速测量误差的影响。

附图说明

图1是测量仪主机外观图，其中的1是液晶屏、2是选择按键、3是功能按键、4是开关按键、5是接收天线。

图2是转速测量台的组成图。其中的6是电动机，7是发射天线，8是开关按键，9是功能旋钮，10是速度调节旋钮，11是方向旋钮，12是光电传感器测量槽，13是测量齿盘，14是光电传感器，15是电动机轴。

图3是对称于直径的二个齿孔的测量齿盘平面图。

具体实施方式