CN2298519Y - 发电机频率/转速测量器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种发电机频率/转速测量器。包括取样电路1、定时器2、时钟基准电路3、计数器4、运算器6和显示器5。计数器4在定时器2所控制的开通周期中计数标准时钟脉冲信号数与取样脉冲信号数对应关系的数值,并将该数值送入运算器6中,经运算后得到可在显示器中直接显示的转速或频率值。取样电路1是一种以发电机交流电波为取样对象,所发出的取样脉冲信号时长整数信对应于发电机交流电波周期的将电压信号转换为脉冲信号的信号转换电路。

Description

发电机频率/转速测量器
本实用新型涉及一种用于测量发电机频率或转速或频率和转速的发电机频率/转速测量器。它不但可应用于发电机上，而且也可应用于具有磁电机的内燃机上以测量内燃机的转速。
现有技术中的一种发电机转速测量器由能实现机一电信号转换的传感器、信号倍频电路、信号整形电路、时间基准电路、分频电路、计数器、驱动器以及显示器等组成。信号倍频电路和信号整形电路将传感器传来的脉冲信号处理后送往计数器，时间基准电路和分频电路则向计数器提供一标准的时钟周期，计数器计数在一个时钟周期中脉冲信号的数量，从而得到与发电机转速直接常数关系的数。这种测量器结构复杂，体积较大，制造成本高，常规技术中只将其作为一种分立的测量仪器，一般难以作为随机测量器而安装应用在发电机上，特别是小型发电机上。
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种结构简单、成本低、适于作为小型发电机或小型内燃机随机安装使用的发电机频率/转速测量器。
本实用新型的目的是通过以下途径来实现的。
发电机频率/转速测量器，包括取样电路、定时器、时钟基准电路、计数器和显示器，取样电路和时钟基准电路的输出端分别与计数器连接，定时器与计数器进行控制连接，计数器输出端与显示器连接，计数器在定时器所控制的开通周期中计数标准时钟脉冲信号数目与取样脉冲信号数目对应关系的数值，其结构要点为：还包括有一种插接在计数器和显示器之间的运算器，所述对应关系的数值送入运算器中，经运算后得到可在显示器直接显示的转速或频率，取样电路是一种以发电机交流电波为取样对象，所发出的取样脉冲信号时长整数倍对应于发电机交流电波周期的将电压信号转换为脉冲信号的信号转换电路。
这里，取样对象相对现有技术发生根本性的改变，针对发电机或内燃机上的磁电机所产生的交流电以取样其有关参数(如周期、频率等)，而后应用所测量到的有关参数(如周期、频率等)与频率、转速之间的基本对应运算公式以反向推算出发电机频率、转速或内燃机的转速。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到。
计数器是一种计数一个取样脉冲信号时长所覆盖的标准时钟脉冲信号的数目而得到发电机交流电波周期值的周期计数器。
这样，利用
Figure Y9723620400041
Figure Y9723620400042
的公式即可在运算器中计算出频率和转速。
还包括有一种插接在计数器和时钟基准电路之间，用以扩长时钟基准脉冲信号时长的分频电路，计数器是一种计数在分频后的时钟基准脉冲信号时长内所覆盖的脉冲信号数目而得到发电机交流电频率值的频率计数器。
这里，频率可由计数器直接计数得出，而转速则利用
转速＝60×频率的公式在运算器中计算转速。
取样电路包括三极管和稳压管，稳压管以及发电机交流电源均与三极管基极连接，三极管集电极外接工作电源并作为取样电路信号输出端。
定时器是一种由取样脉冲信号控制的双稳态触发电路，取样电路的输出端以及时钟基准电路的输出端均通过该双稳态触发电路与计数器连接。
取样电路、定时器、计数器和运算器均包含在型号为16C54的单片机中，时钟基准电路是一种频率为4MHZ的石英晶体振荡器。
综上所述，本实用新型相比现有技术具有如下优点：取样对象发生根本性改变，完全省略现有技术中所必须的机——电信号传感器、信号倍频电路、信号整形电路等，结构极其简单、功耗强、体积小、制造成本低，非常适合应用在小型发电机上以及具有磁电机的内燃机上，而且非但可以不用扩长标准时钟脉冲信号时长的分频电路，更具特征的是，时钟脉冲频率越高，其测量精度越高，因此，不但又再一步简化了构造组成，而且，测量精度高。
附图1是本实用新型最佳实施例的电路方框图。
附图2是本实用新型最佳实施例中取样电路的电路图。
附图3是本实用新型最佳实施例的电路图。
下面我们结合附图对本实用新型进行更详尽的描述。最佳实施例：
参照附图1和附图2，发电机频率/转速测量器，包括取样电路1、定时器2、时钟基准电路3、计数器4、运算器6、驱动器7以及显示器5。取样电路1的输出端和时钟基准电路3的输出端均通过定时器2与计数器4连接，而计数器4、运算器6、驱动器7以及显示器5则依次连接在一起。取样电路1是一种以发电机正弦交流电波为取样对象、所发出的取样脉冲信号的宽度与发电机正弦交流电波周期相等、将电压信号转换为脉冲信号的信号转换电路。定时器2是一种由取样脉冲信号控制的双稳态触发电路。计数器4是一种计数一个取样脉冲信号宽度所覆盖的标准时钟脉冲信号数目而得到发电机交流电正弦波周期值的周期计数器。运算器6利用的公式计算转速。时钟基准电路3是一种频率为4MHZ的石英晶体振荡电路。取样电路1、定时器2、计数器4和运算器6均包含在型号为16C54的单片机中，其中，取样电路1由三极管G和稳压管D组成，三极管G基极分别外接稳压管和16C54单片机的RBO端口，而集电极则外接工作电源并作为取样电路1信号输出端与单片机内部作为定时器2的双稳态触发电路连接。
参照附图3，发电机(或磁电机)电源经变压后，分为两路，其中一路经桥式整流后进入三端稳压器8，出来的直流电源VDD就作为16C54单片机以及显示器5的工作电源；另一路变压后的交流电源则进入16C54单片机中的RBO端，与取样电路1的信号输入端连接。由频率为4MHZ的石英晶体振荡器作为的时钟基准电路3两端分别与16C54单片机中的OS1端和OS2端连接。显示器5由四位LED数码管组成，每一个LED数码管的公共端分别外接一个由三极管作为的驱动器7，四个三极管的基极分别与16C54单片机中RA0～RA3四个端口一对一对应连接，通过这种连接，实现16C54单片机通过三极管对LED数码管51的位选控制；而每一个LED数码管的七个段选信号端则分别与16C54单片机中RB1～RB77个端口一对一对应连接，从而实现16C54单片机对LED数码管直接进行段选控制。
本实施例未述部分与现有技术相同。

Claims (6)

1.发电机频率/转速测量器，包括取样电路(1)、定时器(2)、时钟基准电路(3)、计数器(4)和显示器(5)，取样电路(1)和时钟基准电路(3)的输出端分别与计数器(4)连接，定时器(2)与计数器(4)进行控制连接，计数器(4)输出端与显示器(5)连接，计数器(4)在定时器(2)所控制的开通周期中计数标准时钟脉冲信号数与取样脉冲信号数对应关系的数值，其特征在于，还包括有一种插接在计数器(4)和显示器(5)之间的运算器(6)，对应关系的数值送入运算器(6)中，经运算后得到可在显示器(5)直接显示的频率或转速，取样电路(1)是一种以发电机交流电波为取样对象、所发出的取样脉冲信号时长整数倍对应于发电机交流电波周期、将电压信号转换为脉冲信号的信号转换电路。
2.根据权利要求1所述的发电机频率/转速测量器，其特征在于，计数器(4)是一种计数一个取样脉冲信号时长所覆盖的标准时钟脉冲信号的数目而得到发电机交流电波周期值的周期计数器。
3.根据权利要求1所述的发电机频率/转速测量器，其特征在于，还包括有一种插接在计数器(4)和时钟基准电路(3)之间、用以扩长时钟基准脉冲信号时长的分频电路，计数器(4)是一种计数在分频后的时钟基准脉冲信号时长内所覆盖的脉冲信号数目而得到发电机交流电频率值的频率计数器。
4.根据权利要求1所述的发电机频率/转速测量器，其特征在于，取样电路(1)包括三极管(G)和稳压管(D)，稳压管(D)以及发电机交流电源均与三极管(G)基极连接，三极管(G)集电极外接工作电源并作为取样电路(1)信号输出端。
5.根据权利要求1所述的发电机频率/转速测量器，其特征在于，定时器(2)是一种由取样脉冲信号控制的双稳态触发电路，取样电路(1)的输出端以及时钟基准电路(3)的输出端均通过该双稳态触发电路与计数器(4)连接。
6.根据权利要求1所述的发电机频率/转速测量器，其特征在于，取样电路(1)、定时器(2)、计数器(4)和运算器(6)均包含在型号为16C54的单片机中，时钟基准电路(3)是一种频率为4MHZ的石英晶体振荡器。
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