用P89C51RC+IA和EMP7064S實現轉速測量

轉速測量是伺服控制系統重要組成部分。迄今為止，測速可分為兩大類：模擬電路測速和數字電路測速。微電子技術的發展，數字測速技術的進步，數字測速性能的提高，使數字測速受到人們的重視。

隨著微電子技術的發展、計算機技術的成熟，出現了以計算機為核心的數字測速裝置。這樣的速度測量裝置測量范圍寬、工作方式靈活多變、適應面廣，具有普通數字測速裝置不可比擬的優越性。本文應用M/T法測速原理，借助PHILIPS P89C51RC+IA和ALTERAEPM7064S實現轉速測量。

1 M/T測量法工作原理

數字測速中用到的關鍵部件是光電編碼器，俗稱碼盤。碼盤是一角度傳感器，將角度住處轉變成一列脈沖串。刻線數m、刻線誤差ε、輸出信號的電特性是碼盤的主要技術指標。碼盤輸出兩路相差90°的矩形脈沖串，每轉動一周輸出m個脈沖。通過測量脈沖串的頻率即可測量轉速。

本文采用M/T法測速。此法需要一個碼盤脈沖計數器、一個標準的時間計數器、一個定時器。定時器設定測量時間Ts。在測量時間Ts內，同時對碼盤脈沖和標準時間信號計數。測量時間到，產生定時中斷，單片機執行中斷程序，讀出碼盤脈沖計數器和標準時間計數的值，由計數值求出轉速。

設碼盤刻線數為m，碼盤脈沖倍頻數為n，標準時間為TC（s），碼盤脈沖計數值為Cm，標準時間計數值為Ct，則轉速ω=360Cm/mnTcCt(°/s)。

2 碼盤脈沖預處理的EMP7064S實現

采用碼盤的數字測速系統中，對碼盤信號的處理包括倍頻、輸出控制和方向信號的提取。

2.1 碼盤脈沖倍頻電路

對碼盤輸出脈沖倍頻，相當于增多碼盤刻線數，可提高測量準確度，改善測量的動態性能。碼盤脈沖計數值的大小影響刻誤差的大小。對同一個碼盤，輸出信號經碼盤脈沖倍頻電路處理后，頻率提高，相同測量時間內對碼盤脈沖的計數值大，測量結果中刻線造成的誤差小。同時，如果測量時間下限一定，可測的轉速下限就低。對碼盤脈沖處理最高可得4倍頻的脈沖信號。處理電路及時序關系如圖1所示。