由于无叶片涡轮机的研究需要,NERV最近研制了一种使用光电式100线增量旋转编码器作为传感元件的转速计。

转速计 初步验证

研制目标:

  1. 测量范围:0-10000rpm的数量级
  2. 能将转速尽可能精确而实时地测定
  3. 能即时显示当前转速
  4. 能将转速返回到计算机上,实现实时绘制转速-时间曲线

NERV的思路是这样的。由于在12000rpm,或者说200rev/s下,编码器的脉冲是200k/s,普通的AT89S52单片机无法跟上这个速度,所以使用一片CD4020计数器对脉冲进行预处理。处理后得到14位(实际上是1和4-14位,2、3位CD4020不提供引出)二进制输出。单片机在需要的时候读入这个数就可以知道从上一次重置(Reset)CD4020后至今获得的脉冲数。

预期的单片机应该能根据转速自动选择测量模式,或者说低转速时适当增加测量时间,高转速时适当减少测量时间。这一点现在没有做到,固定了测量周期0.300秒。脉冲数和转速关系如下:

n{RPM}=N{Pulses}/100/0.3*60=2N{Pulses}

所以单纯将测得脉冲结果乘以2就得到了RPM数。由于分辨率问题,NERV让程序在测量到16RPM(含)以下时不输出结果。