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如何使用单片机制作一个非接触式电子转速测量仪?

更新时间: 2019-11-05
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电子转速测量仪是一种测量旋转物体速度的装置,比如电动机等,它的速度取决于电动机在一分钟内的转数。在本文中,英锐恩单片机开发工程师们使用一颗8051单片机,设计了一个简单的非接触式或非接触式电子转速测量仪。

非接触式电子转速测量仪背后的原理

非接触式电子转速测量仪的基本原理涉及一个带有传感器,控制器和执行器的简单嵌入式系统。此处使用的传感器是红外(IR)发射器-接收器对,使用的单片机是装有编译代码的8051单片机,而执行器是用于显示电动机速度的显示设备。

传感器通过光的传输和反射原理在不实际接触电动机的情况下感应电动机的速度,并产生信号。该信号被转换为电信号并反馈到单片机,该单片机被编程为以一分钟内的电动机转数来计算速度。该速度显示在7段显示器上。

一、非接触式电子转速测量仪原理及电路图


Contactless.png

转速测量仪基本上用于测量电动机的角速度。它可以是带有热齿轮和主轴装置的机械设备,也可以是将角速度转换为电信号的电气设备。电子转速测量仪可以是交流电转速测量仪,又可以是直流电转速测量仪。

传统的转速测量仪是接触式转速测量仪,由于接触参数的变化会产生错误的结果,但非接触式电子转速测量仪比较有优势,它不需要与要测量其速度的设备进行任何接触。

二、如何设计非接触式电子转速测量仪?

传感器电路设计,如下图:

IR-Sensor.png


传感器电路由一个红外发射器和一个红外接收器组成。IR LED用作发射器,光电二极管用作接收器。该方案使用反射型红外传感器。在这种类型中,红外发射器和接收器并排放置。

红外发射器电路非常简单。红外发射器的阳极连接到5V电源,阴极通过150Ω的限流电阻接地。因此,IR发射器开始发射红外线。

该方案中使用的IR接收器是一个光电二极管,必须反向连接。负极或负极连接到5V电源,正极或负极通过10KΩ的限流电阻接地。

最后,IR接收器的输出提供给比较器。比较器将IR接收器的输入与参考值(通过10KΩ电位计给出)进行比较。如果来自IR接收器的输入大于参考值,则比较器的输出将为HIGH,否则输出将为LOW。

以上就是英锐恩单片机开发工程师们分享的使用8051单片机制作的非接触式电子转速测量仪。