轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀是采用單片機(jī)智能組件,檢測旋轉(zhuǎn)物體轉(zhuǎn)帶或頻率的儀器,同時(shí)可輸出模仿信號、開關(guān)量信號,供自動(dòng)控制使用,輸入采用數(shù)字校正及自校準(zhǔn)技術(shù),測量精確穩(wěn)定,消除了溫漂和時(shí)漂此起的測量誤差,并采用多重保護(hù)和隔離設(shè)計(jì),可靠性高。
轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀工作原理
轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀用于將旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)速以數(shù)字形式直觀呈現(xiàn),其工作原理主要涵蓋信號采集、信號處理、數(shù)據(jù)運(yùn)算及顯示輸出四個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
信號采集
轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀依賴傳感器將轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)換為電信號。常見的傳感器有光電式、磁電式和霍爾式。以光電式為例,它由發(fā)光二極管、光敏三極管和碼盤組成,碼盤裝在旋轉(zhuǎn)軸上,上面有均勻分布的透光孔。旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),碼盤隨之旋轉(zhuǎn),光線周期性透過透光孔照射到光敏三極管上,使其產(chǎn)生周期性的電信號變化,信號頻率與轉(zhuǎn)速成正比。
信號處理
采集到的電信號通常微弱且含噪聲,需進(jìn)行處理。首先是放大,用放大器把微弱信號放大到后續(xù)電路可處理的幅度。接著是濾波,借助濾波器去除信號中的噪聲和干擾,如低通濾波器可濾除高頻噪聲。最后是整形,用施密特觸發(fā)器等電路將信號整形為規(guī)則的脈沖信號,確保脈沖信號的上升沿和下降沿陡峭,提高信號穩(wěn)定性。
數(shù)據(jù)運(yùn)算
整形后的脈沖信號由計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),在規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)統(tǒng)計(jì)脈沖個(gè)數(shù)。再根據(jù)傳感器與旋轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)比(若有)、齒輪齒數(shù)(磁電式傳感器)等參數(shù),計(jì)算出實(shí)際轉(zhuǎn)速。例如,若計(jì)數(shù)器在1秒內(nèi)統(tǒng)計(jì)到一定脈沖數(shù),結(jié)合齒輪齒數(shù)和采樣時(shí)間,通過轉(zhuǎn)速(r/min)= 脈沖數(shù) × 60 /(齒輪齒數(shù) × 采樣時(shí)間)公式就能算出轉(zhuǎn)速。
顯示輸出
計(jì)算出的轉(zhuǎn)速值需以數(shù)字形式顯示。常見的有液晶顯示(LCD)和發(fā)光二極管顯示(LED)。LCD功耗低、顯示清晰,能同時(shí)顯示轉(zhuǎn)速值和單位;LED亮度高、響應(yīng)快,適合光線較暗環(huán)境。
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