轉速測量方法與轉速儀表

轉速測量的方法

SZG-441C轉速測量儀表，由轉速傳感器和表頭（顯示器）組成。目前常用的轉速傳感器，大多輸出脈沖信號，只要通過頻率電流轉換就能與電壓電流輸入型的指針表和數字表匹配，或直接送PLC;頻率電流轉換的方法有阻容積分法、電荷泵法和集成電路法，前兩種方法在磁電轉速表中也有運用。集成電路大都數是阻容積分法、電荷泵法的綜合。

目前常用的集成電路，有LM331、AD654和VF32等,轉換精度在0.1%以上；但在低頻時，這種轉換就無能為力。采用單片機 或FPGA，做F/D和D/A轉換，轉換精度在0.5~0.05%之間， 量程從0~2Hz到0~20KHz，頻率低于10Hz時反映時間也變長。關于F/V轉換，請參考相應芯片介紹和應用資料，本文不做贅述。

頻率運算在顯示精度、可靠性、成本和使用靈活性上有一定要求時，就可直接采用脈沖頻率運算型轉速表。

頻率運算方法，有定時計數法（測頻法）、定數計時法（測周法）和同步計數計時法。定時計數法（測頻法）在測量上有±１的誤差，低速時誤差較大；定數計時法（測周法）也有±１個時間單位的誤差，在高速時，誤差也很大。同步計數計時法綜合了上述兩種方法的優點，在整個測量范圍都達到了很高的精度，萬分之五以上的測量轉速儀表基本都是這種方法。下面以XJP-10B為例，介紹定時計數法（測頻法）、定數計時法（測周法）和同步計數計時法。

轉速儀表分類

電子式轉速表電子式轉速表是一個比較籠統的概念：以現代電子技術為基礎，設計制造的轉速測量工具。

它一般有傳感器和顯示器，有的還有信號輸出和控制。因為傳感器和顯示器件方面的多種多樣，還有測量方法的多樣性。所以上海自動化儀表有限公司將電子類轉速表，從傳感器和二次儀表分開來分類。

轉速傳感器轉速傳感器從原理（或器件）上來分，有磁電感應式、光電效應式、霍爾效應式、磁阻效應式、介質電磁感應式等。

另外還有間接測量轉速的轉速傳感器：如加速度傳感器（通過積分運算，間接導出轉速），位移傳感器通過微分運算，間接導出轉速），等等。

測速發電機和上海轉速表廠的磁電傳感器在線性區域，可以直接通過交流有效值轉換，來測量轉速 ；大多數都輸出脈沖信號（近似正弦波或矩形波）。

針對脈沖信號測轉速的方法有：頻率積分法（也就是F/V轉換法，其直接結果是電壓或電流），和頻率運算法（其直接結果是數字）。

轉速顯示儀顯示儀從指示形式來分有指針式、數字式、圖形及其混合式和虛擬儀表等；

1.指針式：

動圈式：線圈、游絲指針聯于一旋轉軸上，給線圈輸入電流，線圈感應出磁力，且互成正比；磁力與游絲的扭力平衡，扭力與指針轉角成正比，指針的角度也就反映出輸入電流的大小；  動磁式：正交線圈中電流的變化，導致合成磁場方向的變化，而指針附著在單對極的永磁體上，指針反映電流的變化。  電動式：雙向旋轉的馬達帶動電位器的旋轉，電位器的取樣值與輸入信號電壓比較，決定雙向旋轉馬達正轉、反轉或停止，與電位器聯動的指針正確反映輸入信號的大小。上述三式指針類表頭中，電動式表頭屬于電子類，動磁式表頭和動圈式表頭本身不屬于電子類，當與表頭配套的傳感器或表頭驅動需要供電電源時，且依賴現代電子技術時，這里就把它歸為電子類 。

2.數字式、圖形及其混合式：  

主要是從器件來區分，有數碼管、字段式液晶、液晶屏、熒光管、熒光屏、等離子屏和EL屏等。顯示技術是一門專門的技術，本文會涉及一些顯示技術，但不做展開闡述。

3.虛擬轉速表：

隨著計算機的普及，利用計算機做顯示和操作平臺的虛擬儀表，也越來越被廣泛運用，目前主流的開發平臺是NI公司的LabVIEW。有關開發運用技術，可以瀏覽NI公司的。