CN105403725A - 一种转速测量方法、系统及转速表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转速测量方法，包括记录预设时间内待测装置输出的脉冲信号的个数，其中，当脉冲信号的下降沿到来时，计数加1；当计数时间达到预设时间后，待测装置输出的下一个脉冲信号的下降沿到来时，进入中断程序，且计数加1；在中断程序内进行剩余时间计算操作，得到剩余时间，其中，剩余时间为当计数时间达到预设时间时对应的时间点与下一个脉冲信号的下降沿到来时对应的时间点之间的时间；根据计数得到的脉冲信号的个数、预设时间以及剩余时间计算转速值。该方法误差小，测量精度高，且适用于各种转速的测量，适用范围广。本发明还公开了一种转速测量系统及转速表。

Description

一种转速测量方法、系统及转速表

技术领域

本发明涉及转速测量领域，特别是涉及一种转速测量方法、系统及转速表。

背景技术

转速表是利用的数字电路来进行转速测量的装置，其测量方法一般有定时计数法与计数查时法两种。

定时计数法是指在固定的时间t内，利用计数器记录转速表接收到的脉冲数n，从而算出转速＝n/t。由于在时间t截止时，可能下一个脉冲即将到来，也可能一个脉冲尚未全部出现，所以这种算法的最大误差是一个脉冲，误差大，且转速越低，出现误差的情况越高，故只能用于高转速测量。

计数查时法是指用计数器记录固定个脉冲数n，再根据n个脉冲所用的时间t，算出转速＝n/t。由于定时器的最小时间单位有限，当转速较高时，记录n个脉冲所花费的时间t过小，测量结果会由于定时器的精度问题而造成误差。故只适用于低转速测量。

由此可见现有的转速测量方法适用范围小，且测量精度不够高。

因此，如何提供一种适用范围大且精度高的转速测量方法、系统及转速表是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种转速测量方法、系统及转速表，误差小，测量精度高，且适用于各种转速的测量，适用范围广。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种转速测量方法，包括：

记录预设时间内待测装置输出的脉冲信号的个数，其中，当所述脉冲信号的下降沿到来时，计数加1；

当计数时间达到所述预设时间后，所述待测装置输出的下一个脉冲信号的下降沿到来时，进入中断程序，且计数加1；

在所述中断程序内进行剩余时间计算操作，得到剩余时间，其中，所述剩余时间为当所述计数时间达到所述预设时间时对应的时间点与所述下一个脉冲信号的下降沿到来时对应的时间点之间的时间；

根据计数得到的所述脉冲信号的个数、所述预设时间以及所述剩余时间计算转速值。

优选地，所述预设时间为600ms。

优选地，所述记录预设时间内待测装置输出的脉冲信号的个数之前还包括：

对所述脉冲信号进行信号处理。

优选地，所述信号处理包括：

滤波处理、整形处理以及光电隔离处理。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种转速测量系统，包括：

计数单元，用于记录预设时间内待测装置输出的脉冲信号的个数，其中，当所述脉冲信号的下降沿到来时，计数加1；还用于当计数时间达到所述预设时间后，所述待测装置输出的下一个脉冲信号的下降沿到来时，计数加1；

中断单元，用于当所述计数时间达到所述预设时间后，所述待测装置输出的下一个脉冲信号的下降沿到来时，进入中断程序；还用于在所述中断程序内进行剩余时间计算操作，得到剩余时间，其中，所述剩余时间为当所述计数时间达到所述预设时间时对应的时间点与所述下一个脉冲信号的下降沿到来时对应的时间点之间的时间；

计算单元，用于根据计数得到的所述脉冲信号的个数、所述预设时间以及所述剩余时间计算转速值。

优选地，该系统还包括：

信号处理单元，用于在所述脉冲信号输入所述计数单元之前，对所述脉冲信号进行信号处理。

优选地，所述信号处理单元包括：

滤波器，用于对所述脉冲信号进行滤波处理；

整形单元，用于对所述脉冲信号进行整形处理；

光电转换单元，用于对所述脉冲信号进行光电转换处理。

优选地，所述计数单元为STC11F12XE单片机内设置的计数器。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种转速表，包括如以上任一项所述的系统。

本发明提供了一种转速测量方法、系统及转速表，本发明在达到预设时间后，并未立即停止计数，而是在下一个脉冲的下降沿到来时，计数加1，然后再停止计时，避免出现计数停止时下一个脉冲即将出现或一个脉冲尚未全部出现的情况，减小了误差，且可以对低转速的脉冲信号进行测量；并且本发明对计数时间达到预设时间时对应的时间点与下一个脉冲信号的下降沿到来时对应的时间点之间的时间进行了计算，该时间与预设时间之和即为计数得到的脉冲信号个数所对应的实际的计数时间，故计数时间上的误差可忽略不计，避免了由于定时器的精度问题而造成误差，且可以对高转速的脉冲信号进行测量。由此可见，本发明的误差小，测量精度高，且适用于各种转速的测量，适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种转速测量方法的过程的流程图；

图2为本发明提供的一种转速测量方法的波形示意图；

图3为本发明提供的一种转速测量系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种转速测量方法、系统及转速表，误差小，测量精度高，且适用于各种转速的测量，适用范围广。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种转速测量方法，参见图1所示，图1为本发明提供的一种转速测量方法的过程的流程图；

该方法包括：

步骤s101：记录预设时间内待测装置输出的脉冲信号的个数，其中，当脉冲信号的下降沿到来时，计数加1；

其中，这里的预设时间为600ms。当然，本发明对预设时间的具体数值不做限定，工作人员可根据实际情况自行设定。

步骤s102：当计数时间达到预设时间后，待测装置输出的下一个脉冲信号的下降沿到来时，进入中断程序，且计数加1；

步骤s103：在中断程序内进行剩余时间计算操作，得到剩余时间，其中，剩余时间为当计数时间达到预设时间时对应的时间点与下一个脉冲信号的下降沿到来时对应的时间点之间的时间；

进一步可知，这里的中断程序可以采用如下程序：

其中，程序中的speedCycleNum是计算时间参数，speed_th和speed_tl是剩余时间。

步骤s104：根据计数得到的脉冲信号的个数、预设时间以及剩余时间计算转速值。

参见图2所示，图2为本发明提供的一种转速测量方法的波形示意图。

其中，步骤s104中计算转速值的转速关系式为：

$v=\frac{n}{T+t}$

这里的v为转速值，n为计数得到的脉冲信号的个数，T为预设时间，t为剩余时间。

作为优选地，步骤s101之前还包括：

对脉冲信号进行信号处理。

其中，这里的信号处理包括：

滤波处理、整形处理以及光电隔离处理。

当然，本发明并不限定仅包括以上处理，如有需要，工作人员可根据实际情况自行设定所需要的信号处理。

本发明提供了一种转速测量方法，本发明在达到预设时间后，并未立即停止计数，而是在下一个脉冲的下降沿到来时，计数加1，然后再停止计时，避免出现计数停止时下一个脉冲即将出现或一个脉冲尚未全部出现的情况，减小了误差，且可以对低转速的脉冲信号进行测量；并且本发明对计数时间达到预设时间时对应的时间点与下一个脉冲信号的下降沿到来时对应的时间点之间的时间进行了计算，该时间与预设时间之和即为计数得到的脉冲信号个数所对应的实际的计数时间，故计数时间上的误差可忽略不计，避免了由于定时器的精度问题而造成的误差，且可以对高转速的脉冲信号进行测量。由此可见，本发明的误差小，测量精度高，且适用于各种转速的测量，适用范围广。

本发明还提供了一种转速测量系统，参见图3所示，图3为本发明提供的一种转速测量系统的结构示意图。该系统包括：

计数单元11，用于记录预设时间内待测装置输出的脉冲信号的个数，其中，当脉冲信号的下降沿到来时，计数加1；还用于当计数时间达到预设时间后，待测装置输出的下一个脉冲信号的下降沿到来时，计数加1；

中断单元12，用于当计数时间达到预设时间后，待测装置输出的下一个脉冲信号的下降沿到来时，进入中断程序；还用于在中断程序内进行剩余时间计算操作，得到剩余时间，其中，剩余时间为当计数时间达到预设时间时对应的时间点与下一个脉冲信号的下降沿到来时对应的时间点之间的时间；

可见，待测装置的输出端与计数单元11的输入端以及中断单元12的输入端均相连。

计算单元13，用于根据计数得到的脉冲信号的个数、预设时间以及剩余时间计算转速值。

作为优选地，该系统还包括：

信号处理单元14，用于在脉冲信号输入计数单元11之前，对脉冲信号进行信号处理。

其中，这里的信号处理单元14包括：

滤波器，用于对脉冲信号进行滤波处理；

整形单元，用于对脉冲信号进行整形处理；

光电转换单元，用于对脉冲信号进行光电转换处理。

另外，这里的计数单元11为STC11F12XE单片机内设置的计数器。另外，这里的中断单元12与计算单元13也设置于单片机内。当然，本发明对单片机的型号不做限定，任何能够实现以上目的的单片机均在本发明的保护范围之内。

本发明提供了一种转速测量系统，本发明在达到预设时间后，并未立即停止计数，而是在下一个脉冲的下降沿到来时，计数加1，然后再停止计时，避免出现计数停止时下一个脉冲即将出现或一个脉冲尚未全部出现的情况，减小了误差，且可以对低转速的脉冲信号进行测量；并且本发明对计数时间达到预设时间时对应的时间点与下一个脉冲信号的下降沿到来时对应的时间点之间的时间进行了计算，该时间与预设时间之和即为计数得到的脉冲信号个数所对应的实际的计数时间，故计数时间上的误差可忽略不计，避免了由于定时器的精度问题而造成误差，且可以对高转速的脉冲信号进行测量。由此可见，本发明的误差小，测量精度高，且适用于各种转速的测量，适用范围广。

本发明还提供了一种转速表，包括以上转速测量系统。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种转速测量方法，其特征在于，包括：

记录预设时间内待测装置输出的脉冲信号的个数，其中，当所述脉冲信号的下降沿到来时，计数加1；

当计数时间达到所述预设时间后，所述待测装置输出的下一个脉冲信号的下降沿到来时，进入中断程序，且计数加1；

在所述中断程序内进行剩余时间计算操作，得到剩余时间，其中，所述剩余时间为当所述计数时间达到所述预设时间时对应的时间点与所述下一个脉冲信号的下降沿到来时对应的时间点之间的时间；

根据计数得到的所述脉冲信号的个数、所述预设时间以及所述剩余时间计算转速值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设时间为600ms。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述记录预设时间内待测装置输出的脉冲信号的个数之前还包括：

对所述脉冲信号进行信号处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信号处理包括：

滤波处理、整形处理以及光电隔离处理。

5.一种转速测量系统，其特征在于，包括：

计数单元，用于记录预设时间内待测装置输出的脉冲信号的个数，其中，当所述脉冲信号的下降沿到来时，计数加1；还用于当计数时间达到所述预设时间后，所述待测装置输出的下一个脉冲信号的下降沿到来时，计数加1；

中断单元，用于当所述计数时间达到所述预设时间后，所述待测装置输出的下一个脉冲信号的下降沿到来时，进入中断程序；还用于在所述中断程序内进行剩余时间计算操作，得到剩余时间，其中，所述剩余时间为当所述计数时间达到所述预设时间时对应的时间点与所述下一个脉冲信号的下降沿到来时对应的时间点之间的时间；

计算单元，用于根据计数得到的所述脉冲信号的个数、所述预设时间以及所述剩余时间计算转速值。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

信号处理单元，用于在所述脉冲信号输入所述计数单元之前，对所述脉冲信号进行信号处理。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述信号处理单元包括：

滤波器，用于对所述脉冲信号进行滤波处理；

整形单元，用于对所述脉冲信号进行整形处理；

光电转换单元，用于对所述脉冲信号进行光电转换处理。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述计数单元为STC11F12XE单片机内设置的计数器。

9.一种转速表，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的系统。