無線光電轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種無線光電轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，測(cè)量?jī)x由測(cè)量?jī)x主機(jī)和轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)組成，測(cè)量?jī)x主機(jī)上設(shè)置有液晶屏、選擇按鍵，功能按鍵、開關(guān)按鍵和接收天線；轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)由電動(dòng)機(jī)、測(cè)量齒盤、光電傳感器測(cè)量槽和信號(hào)發(fā)射天線組成，轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)上設(shè)置有開關(guān)按鍵、功能旋鈕、速度調(diào)節(jié)旋鈕和方向旋鈕；測(cè)量?jī)x主機(jī)和轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)內(nèi)具有微處理器芯片和無線發(fā)射與接收芯片。本測(cè)量?jī)x通過對(duì)光電傳感信號(hào)的處理和微處理器的計(jì)算，能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)計(jì)算測(cè)量、顯示和無線傳輸?shù)裙δ埽m合于電工學(xué)、物理等課程的測(cè)量與教學(xué)實(shí)驗(yàn)。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術(shù)涉及一種無線光電轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，測(cè)量?jī)x由測(cè)量?jī)x主機(jī)和轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)組成，測(cè)量?jī)x主機(jī)上設(shè)置有液晶屏、選擇按鍵，功能按鍵、開關(guān)按鍵和接收天線；轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)由電動(dòng)機(jī)、測(cè)量齒盤、光電傳感器測(cè)量槽和信號(hào)發(fā)射天線組成，轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)上設(shè)置有開關(guān)按鍵、功能旋鈕、速度調(diào)節(jié)旋鈕和方向旋鈕；測(cè)量?jī)x主機(jī)和轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)內(nèi)具有微處理器芯片和無線發(fā)射與接收芯片。本測(cè)量?jī)x通過對(duì)光電傳感信號(hào)的處理和微處理器的計(jì)算，能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)計(jì)算測(cè)量、顯示和無線傳輸?shù)裙δ埽m合于電工學(xué)、物理等課程的測(cè)量與教學(xué)實(shí)驗(yàn)。【專利說明】無線光電轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x
本技術(shù)涉及一種無線光電轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，屬于電子技術(shù)應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
轉(zhuǎn)速測(cè)量是轉(zhuǎn)動(dòng)物體動(dòng)力機(jī)械性能測(cè)試中的一個(gè)重要內(nèi)容，在航空航天、船舶動(dòng)力及旋轉(zhuǎn)機(jī)械等應(yīng)用領(lǐng)域，轉(zhuǎn)速信號(hào)也是一個(gè)重要的監(jiān)控參數(shù)，轉(zhuǎn)速的大小和變化能顯示機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常，不僅反映系統(tǒng)的工作狀態(tài)，而且也決定了其他性能參數(shù)，尤其在控制系統(tǒng)中起著極其重要的作用，其測(cè)量的準(zhǔn)確度和可靠性直接影響著系統(tǒng)的控制精度及安全性倉泛。隨著現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步，許多軍事、工業(yè)領(lǐng)域?qū)D(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的精度、體積、抗干擾的要求越來越高，可靠的快速、高精度轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)顯得至關(guān)重要。轉(zhuǎn)速測(cè)量按傳感器的安裝方式可分為:接觸式和非接觸式。接觸式測(cè)量方式由于常常要求測(cè)量時(shí)，測(cè)量軸與被測(cè)量軸需保持在一條直線上，所以一般應(yīng)用于中低轉(zhuǎn)速測(cè)量。光電傳感器是光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成紅外等光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。光電式傳感器在檢測(cè)和控制的應(yīng)用非常廣泛。雖然，市場(chǎng)上已有用于轉(zhuǎn)速的測(cè)量?jī)x器，但都是一體化的成品，學(xué)生仍難以具體的理解和掌握測(cè)量的原理和方法，而無線傳輸技術(shù)，則可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離地測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，本測(cè)量?jī)x使用光電傳感方式來進(jìn)行測(cè)速，它是一種非接觸式測(cè)量，測(cè)量?jī)x通過對(duì)光電信號(hào)的處理和微處理器的計(jì)算，能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)計(jì)算測(cè)量、顯示和無線傳輸?shù)裙δ埽哂许憫?yīng)快、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，適合于電工學(xué)、物理等課程的測(cè)量與教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有的測(cè)量和實(shí)驗(yàn)儀器的不足，本技術(shù)提供一種可無線測(cè)量的轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，方便理解和掌握轉(zhuǎn)速測(cè)量的光電傳感技術(shù)和信號(hào)無線傳輸技術(shù)，本無線光電轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x結(jié)合光電傳感器、微處理器和無線信號(hào)發(fā)射和接收，并采用了三種測(cè)量齒盤，可使學(xué)生能更好的理解和掌握轉(zhuǎn)速測(cè)量的原理和方法。測(cè)量?jī)x由測(cè)量?jī)x主機(jī)和轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)組成，測(cè)量?jī)x主機(jī)上設(shè)置有液晶屏、選擇按鍵，功能按鍵、開關(guān)按鍵和接收天線；轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)由電動(dòng)機(jī)、測(cè)量齒盤、光電傳感器測(cè)量槽和信號(hào)發(fā)射天線組成，轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)上設(shè)置有開關(guān)按鍵、功能旋鈕、速度調(diào)節(jié)旋鈕和方向旋鈕；測(cè)量?jī)x主機(jī)和轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)內(nèi)都具有微處理器芯片和無線發(fā)射與接收芯片。本測(cè)量?jī)x采用了光電傳感式的轉(zhuǎn)速測(cè)量方式，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用光電傳感器通過測(cè)量齒盤進(jìn)行光電信號(hào)采樣，同時(shí)通過測(cè)量齒盤對(duì)光路的間歇遮擋使光電接收管接收到的信號(hào)變?yōu)楣饷}沖。本測(cè)量?jī)x的轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)上固定有電動(dòng)機(jī)，通過轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)上的速度調(diào)節(jié)旋鈕，可對(duì)配有的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，并結(jié)合功能選擇開關(guān)，將有不同齒孔的測(cè)量齒盤中心固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，然后將測(cè)量齒盤放置在光電傳感器測(cè)量槽中間進(jìn)行不同轉(zhuǎn)速的測(cè)量，在傳感測(cè)量槽中間刻有刻度尺，方便準(zhǔn)確的放置測(cè)量齒盤。同時(shí)，本測(cè)量?jī)x還設(shè)置有轉(zhuǎn)速的方向旋鈕，可對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向進(jìn)行設(shè)定，本測(cè)量?jī)x可通過測(cè)量齒盤的匹配進(jìn)行實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量。本技術(shù)的測(cè)量?jī)x主機(jī)和轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)內(nèi)的微處理器芯片采用的是TI公司新推出的一款高性能16位的微處理器MSP430F2012。它內(nèi)置工作頻率最高達(dá)16MIPS，超低功耗，平時(shí)工作在睡眠狀態(tài)節(jié)省電能，中斷發(fā)生時(shí)能夠在不足Iys的時(shí)間內(nèi)從超低功耗500nA待機(jī)模式喚醒到全速工作模式。具有128K可在線編程存儲(chǔ)器，在外圍功能器件方面，MSP430F2012還集成了 10位AD、16位定時(shí)器、捕獲比較器、看門狗定時(shí)器、掉電檢測(cè)、USI通訊模塊等，MSP430F2012可滿足對(duì)低功耗高性能的需要。本測(cè)量?jī)x的測(cè)量齒盤與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸是可拆卸的連接方式，其測(cè)量齒盤有一個(gè)齒孔、對(duì)稱于直徑的二個(gè)齒孔和垂直對(duì)稱的四個(gè)齒孔三種類型，齒孔缺口對(duì)應(yīng)弧度為30°，可分別應(yīng)用于不同的轉(zhuǎn)速的測(cè)量情況，并可與單齒孔的測(cè)量盤比較在不同測(cè)量方式下的測(cè)量方法及對(duì)轉(zhuǎn)速測(cè)量誤差的影響。【專利附圖】【附圖說明】圖1是測(cè)量?jī)x主機(jī)外觀圖，其中的I是液晶屏、2是選擇按鍵、3是功能按鍵、4是開關(guān)按鍵、5是接收天線。圖2是轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)的組成圖。其中的6是電動(dòng)機(jī)，7是發(fā)射天線，8是開關(guān)按鍵，9是功能旋鈕，10是速度調(diào)節(jié)旋鈕，11是方向旋鈕，12是光電傳感器測(cè)量槽，13是測(cè)量齒盤，14是光電傳感器，15是電動(dòng)機(jī)軸。圖3是對(duì)稱于直徑的二個(gè)齒孔的測(cè)量齒盤平面圖。【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖，下面具體說明無線光電轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x的工作和具體實(shí)施情況。本測(cè)量?jī)x光電傳感器測(cè)量槽內(nèi)具有光電傳感器，其光電傳感器選用倍加福公司生產(chǎn)的ML100-8-H-350RT光電傳感器，該傳感器具有背景抑制功能，最大檢測(cè)距離350mm，輸出為NPN型。利用光的漫反射原理，光電傳感器產(chǎn)生脈沖調(diào)制信號(hào)，經(jīng)測(cè)量齒盤的反射，如果接收器的反射光超過設(shè)定的閾值，則輸出高電平信號(hào)；如果測(cè)量齒盤不存在，接收的信號(hào)較弱，則輸出低電平信號(hào)。實(shí)驗(yàn)中，將傳感器置于距測(cè)量齒盤約150_的位置，每當(dāng)測(cè)量齒盤掃過光電傳感器的光束時(shí)，傳感器將輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。本測(cè)量?jī)x的無線發(fā)射和接收芯片采用TI公司的CCl 100，CCllOO是一種低成本真正單片的UHF收發(fā)器，是專為低功耗無線應(yīng)用而設(shè)計(jì)。電路主要設(shè)定為在315、433、868和915MHz的ISM工業(yè)和醫(yī)學(xué)頻段及SRD短距離設(shè)備頻段，最高工作速率500kbps，支持2-FSK、GFSK和MSK的調(diào)制方式，具有高靈敏度和低數(shù)據(jù)包誤碼率，內(nèi)置硬件CRC檢錯(cuò)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制，較低的電流消耗，可編程控制的輸出功率，對(duì)所有的支持頻率可達(dá)+1dBm,支持低功率無線喚醒功能，支持傳輸前自動(dòng)清理信道訪問，同時(shí)模塊可軟件設(shè)地址，軟件編程非常方便。本測(cè)量?jī)x的轉(zhuǎn)速測(cè)量的電路系統(tǒng)主要包括:光電傳感器電路、信號(hào)的處理以及信號(hào)發(fā)射與接收電路。當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于測(cè)量齒盤上齒孔的遮擋，其光電傳感器的接收管只能接收到時(shí)斷時(shí)續(xù)的光信號(hào)，信號(hào)處理系統(tǒng)將接收管接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖電信號(hào)，光電傳感器的光電信號(hào)通過信號(hào)處理電路和A/D轉(zhuǎn)換，把光電傳感器所輸出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送入微處理器，并將信號(hào)通過CCllOO無線發(fā)射出去，最后信號(hào)由測(cè)量?jī)x主機(jī)的CCllOO接收后，由微處理器對(duì)接收到的脈沖計(jì)數(shù)，根據(jù)脈沖電信號(hào)的數(shù)目及所用時(shí)間就可計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速，最后通過液晶屏將轉(zhuǎn)速情況顯示出來。本測(cè)量?jī)x的電動(dòng)機(jī)固定在轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)的上部，并由專用驅(qū)動(dòng)芯片控制轉(zhuǎn)速，采用的直流電動(dòng)機(jī)的工作電壓為24V，使用的調(diào)速電路是專用驅(qū)動(dòng)集成芯片L298N，它的輸出電流為2A，最高電流4A，最高工作電壓50V，可以驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載，其輸入端可以與微處理器直接相聯(lián)，很方便地受微處理器控制進(jìn)行調(diào)速，同時(shí)，也可以本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種無線光電轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，測(cè)量?jī)x由測(cè)量?jī)x主機(jī)和轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)組成，其特征是：測(cè)量?jī)x主機(jī)上設(shè)置有液晶屏、選擇按鍵，功能按鍵、開關(guān)按鍵和接收天線；轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)由電動(dòng)機(jī)、測(cè)量齒盤、光電傳感器測(cè)量槽和信號(hào)發(fā)射天線組成，轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)上設(shè)置有開關(guān)按鍵、功能旋鈕、速度調(diào)節(jié)旋鈕和方向旋鈕；測(cè)量?jī)x主機(jī)和轉(zhuǎn)速測(cè)量臺(tái)內(nèi)都具有微處理器芯片和無線發(fā)射與接收芯片。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：汪建，陳濤，楊文翰，楊橙，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，汪建，
類型：新型
國別省市：四川;51