采用JN338數(shù)字轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器對轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的測量

2.3 實時時鐘日歷

為了避免使用單片機的定時器多次重復定時，其中斷響應時間不確定而造成的定時精度降低，提高轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量周期的精度，同時也為了便于定時采集轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速值并定時保存轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和功率值，本設(shè)計擴展了基于I2C總線的實時日歷時鐘芯片SD2001。該芯片是具有內(nèi)置晶振、充電電池、串行NVRAM的高精度、免調(diào)校實時時鐘器件。由該芯片構(gòu)成的時鐘電路具有精度高、外圍和接口電路簡單的特點。利用該器件的中斷輸出引腳可得到以毫秒或秒為單位的任意時間輸出，或以分鐘為單位的任意時間輸出。本系統(tǒng)即利用該器件的硬件定時功能來實現(xiàn)測量周期及數(shù)據(jù)的定時采集和定時保存。

3 軟件設(shè)計

本系統(tǒng)軟件可采用MCS一51匯編語言編制。由于使用了JN338數(shù)字式轉(zhuǎn)矩傳感器，因而無需進行復雜的數(shù)學運算。本文在軟件編程中，使用了結(jié)構(gòu)化、模塊化的編程思想，使軟件系統(tǒng)思路更加清晰、條理清楚。

圖3所示是本系統(tǒng)的主程序軟件框圖。本系統(tǒng)軟件主要包括初始化、轉(zhuǎn)矩計算、轉(zhuǎn)速計算、功率計算、轉(zhuǎn)矩調(diào)零、顯示輸出、數(shù)據(jù)存儲、報警輸出、鍵盤控制、上位機通信等模塊。

4 實驗結(jié)果

通常可以采用標準扭矩加載裝置來對該測量儀的轉(zhuǎn)矩進行標定，標定測試可采用10個100 N的標準砝碼，每加1個砝碼，輸出軸即承受100N·m的標準扭矩載荷。所測的實驗數(shù)據(jù)如表1所列。由表l可知，該數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀的轉(zhuǎn)矩最大相對測量誤差為0.40%，因此表明，該測量儀具有較高的測量精度。

5 結(jié)束語

本儀器采用JN338數(shù)字式轉(zhuǎn)矩傳感器解決了機械旋轉(zhuǎn)軸能量及信號的可靠傳遞及信號輸出波動問題，提高了測量精度，同時實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的數(shù)字化測量。本儀器的特點在于巧妙地利用了新型傳感器技術(shù)及單片機技術(shù)，從而為更好地控制電動機和太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)提供了保障。