基于单片机的高精度转速测量算法

金色传说

5 Q- a, i% b+ `" _, {摘要：比较了常见的转速测量方法,指出了它们的不足,提出一种基于单片机的转速测量算法。它可
. d0 g. M2 V3 G# z- `$ s以使所测转速的周期数随转速变化而线性变化,文中对算法中参数的选取作了讨论,并根据单片机的特
9 X0 t4 x$ n) h% X7 o8 f性提出了基2算法,简化了运算,设计了相关的实验软件。实验表明,该算法能实现高精度、宽范围测
量，且实时性较强。

关键词：转速测量高精度测量基⒉算法―单片机
数字转速测量法主要有两种:测频法和测周
法。测频法在低转速时误差较大,仅适合高转速;
测周法适用于低转速场合。在测周法中,当时基
. g) l  _$ E8 c' Q: pt一定时,则有M×At =N×T(其中M为时基脉
" k- k0 m7 N/ n% Y冲数,N为脉冲数,T为相邻两个脉冲之间的时
间)。在测某一转速时,若要提高M,则提高Ⅳ即
可,N不能无原则地取大,取得太大则影响实时性;
# r! S9 b! {9 X' J! X- e3 `+ C9 i取得太小,则提高不了精度。所以N应当是可以
随转速变化而能线性变化的适当大的值。为解决
以上问题，文献[1]选用浮点定时计数法,但精度和
测量范围仍可以提高。文献[2]是根据不同的转
速事先人为计算出需要测的脉冲数(在文献中由K
表示),但K不是随转速线性变化的,故对不同的
! k4 Q" k  E+ w$ M4 P  I( ~1 V转速适应性不强,且范围不宽、精度不高。本文提
# g; g: b2 O3 \0 b% N+ {: c  c1 ]出的算法,能够确保所测的脉冲数Ⅳ随转速而改
变。这是通过算法实现的,无须人为判断转速高
: H% F0 T* q* v  o低,同时所设计的软件结构简单,所占机时很少。
1转速测量算法
本文讨论快速响应且高精度的转速测量算
, l- t: E2 ~! m法。假设转速脉冲信号是方波,且转子转动一转
% r3 n8 I. @% C对应一个方波。
由于算法的一个重要步骤就是确定所测的脉
! _) t7 n5 Y) n; v冲数N,为保证脉冲数Ⅳ随转速变化而线性变化，
/ J" P4 G+ K+ N  k* |4 @本文将转速的上次测量值n除以一个常数E后
加1作为本次测量的设定脉冲数N。为了使除法

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