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利用差分霍尔器件实现齿轮速度测量

作者: 时间:2011-03-27 来源:网络 收藏
入端),通过计数确定时间窗口(Twindow)内该输出高/低转变的次数就可知道齿轮的旋转速度。通过仔细确定这个时间窗口宽度,这个速度无须经过转换就可直接生成“每分钟转数(rpm)”值。例如一个具有15个轮齿的齿轮所需要的时间窗口是4秒。如果在该时间窗口内计数的脉冲是一个,这将对应1转/分。同时,这也是可以达到的最高分辨率。

然而,因为微控制器的工作频率很高,所以设定长的时间窗口挺麻烦。如果你选择一个较短的时间窗口,那么该计数值必须乘一个修正系数,其比率在理想情况下和实际的窗口相配。不过,所达到的测量精度和分辨率最多只相当于这个系数。

例:

具有15个轮齿的齿轮,时间窗口是4秒。
实际的时间窗口是40毫秒,修正系数是100。
如果在这个设定的实时窗口内计数到一个脉冲,对应速度为100转/分。
如果没有脉冲,显示值将为0。

由此,可以看出其测量底限可通过时间窗口的选择来确定。

旋转的感应检测

1. 用逻辑电路实现

用两个就可简单地实现旋转感应的检测。这些应该安放在齿轮的圆周线上,以便它们的输出信号在相位上相差90度。这些传感器的切换顺序通过一个边沿触发的D触发器转换成一个静态的方向信号,因为依据旋转感应,一个传感器将比另一个传感器更早切换。

该动态齿轮传感器的输出信号只在速度高于最低速度时才有效,对于方向信号也一样。所以当一个齿轮被制动并接着开始朝反方向旋转时,在停止点附近的输出信号和方向信号并不一定正确。

2. 用软件实现

切换序列也可由一个微控制器和软件来实现评估。将这些传感器信号连接到微控制器的两个中断输入上,与此同时,可以用软件监测较低的截止频率。如果传感器信号没有超过该较低的截止频率,那么就不对它们进行评估。

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